Как рассчитать мощность конвектора отопления? 1. по площади или 2. тепловой расчет помещения?!

Традиционное для нашей страны водяное отопление — сложное и дорогое на этапе монтажа. Потому многие ищут другие варианты обогрева помещений, ломов, дач и квартир. Первое, что приходит в голову — это электрические конвекторы отопления. Монтаж супер прост: поставил или повесил, включил в розетку. Все. Можно греться. Единственное ограничение — выдержит ли проводка такую нагрузку. Второе — приличные счета за электричество, но их можно уменьшить, установив двухтарифный счетчик.

Электрические конвекторы отопления могут быть основным или дополнительным источником тепла

Что такое конвекция и конвектор

Конвекция — это процесс переноса тепла за счет движения нагретого воздуха. Конвектор — это устройство, нагревающее воздух и способствующее его передвижению. Есть конвектора, в которых нагрев происходит за счет циркуляции теплоносителя, тогда они являются частью водяного отопления. Но мы будем говорить о конвекторах электрических, которые преобразуют электричество в тепло, а потоки воздуха это тепло разносят по помещению.

По способу монтажа конвекторные электрические обогреватели бывают настенными, напольными, внутрипольными (встраиваются ниже уровня пола), плинтусными и универсальными (устанавливаются на ножки, которые идут в комплекте или навешиваются на стену).

Принцип конвекционного обогрева

Какой формы электрические конвекторы отопления лучше, сказать нельзя. Все формы разрабатываются с учетом термодинамики (во всяком случае, нормальные фирмы это делают так), так что выбор основываете только на собственных предпочтениях и на том, какое оформление лучше вписывается в дизайн помещения. Никто не запрещает поставить в одной квартире, доме или даже в комнате элеткроконвекторы разного типа. Главное, чтобы проводка выдерживала.

Блок управления или термостат

В качестве терморегулятора в конвективных обогревателях может использоваться термостат или электронный управляющий модуль. В любом случае, этот блок призван контролировать температуру нагрева и время работы прибора, позволяя управлять температурным режимом.

Самый распространенный регулятор – термостат. Механические модели устроены очень просто – как только достигается определенная температура нагревателя, электрический контакт размыкается. Она не замкнется до тех пор, пока прибор снова не остынет. Достоинство термостата – дешевизна блока. Но с его помощью тяжело контролировать обогрев комнаты – устройство срабатывает в зависимости от температуры нагревательного элемента, а не окружающего воздуха.

Электронный модуль управления оснащается несколькими датчиками, считывающими температуру и самого нагревателя, и окружающего воздуха. Микропроцессор обрабатывает эти данные и управляет режимами нагрева и охлаждения, исходя из заданных ему настроек. Благодаря этому комната прогревается до заданной температуры. Это более совершенная разновидность терморегулятора.

Устройство электрических конвекторов отопления

Устройство электроконвектора простое:

• корпус, в котором есть отверстия для забора и выпуска воздуха;
• нагревательный элемент;
• датчики и устройство управления и контроля.

Корпус — термостойкий пластик. По форме может быть плоским или выпуклым, прямоугольным или квадратным. В корпусе есть отверстия снизу — в них засасывается холодный воздух. В верхней части корпуса также имеются отверстия. Из них выходит нагретый воздух. Перемещение воздуха происходит без остановки, так и прогревается помещение.

Устройство конвекторного обогревателя

Нагревательный элемент электрического конвектора — вот на что надо обращать внимание при выборе. От типа нагревателя зависит срок службы оборудования и кондиции воздуха.

Типы нагревательных элементов для электроконвекторов

Нагревательные элементы в электрические конвекторы отопления ставят трех типов:

• Игольчатые. Это лента из диэлектрика, в которую вмонтированы петли-иголки из сплава хрома и никеля. Поверхность нагревателя залита слоем защитного лака. Петли торчат с двух сторон, нагреваются очень быстро, так же быстро остывают и это плюс таких обогревателей — легко поддерживать заданную температуру. Второй положительный момент — низкая стоимость. Электроконвекторы с нагревателями игольчатого типа стоят на треть дешевле. недостатки — нельзя использовать при повышенной влажности, хрупкость игл приводит к тому, что такой греющий элемент быстро выходит из строя.

  
  Игольчатый нагреватель для электрического конвектора

• ТЭН. Трубчатый электронагреватель. Это полая металлическая трубка внутри которой запаяна спираль. Расстояние между спиралью и корпусом заполнено теплопроводящей засыпкой. На ТЭНы для конвекторов дополнительно напаяны пластины-ребра для повышения теплоотдачи. Недостатки этого нагревателя — относительно невысокий КПД, большая инерционность — из-за потерь при передаче тепла от спирали к корпусу — требуется время для выхода на рабочий режим. Еще один недостаток: во время работы ТЭН может потрескивать. Причина — разные темпеарутрные расширения используемых материалов. Достоинства — спираль надежно защищена, конвекторный обогреватель может использоваться во влажных помещениях. Также положительный момент — длительный срок эксплуатации.

  
  ТЭН с оребрением для быстрого нагрева водуха

• Монолитные нагреватели — самые бесшумные, с минимальными потерями тепла. Та же нить из сплава никеля и хрома запаяна в литом корпусе с оребрением. Потери тепла при передаче от нити к корпусу минимальны, тепловое расширение всех частей одинаковое.

  
  Монолитный нагреватель

Лучшими считаются электрические конвекторы отопления с монолитными нагревателями, но они же самые дорогие. С использованием ТЭНов — чуть дешевле.

Типы термостатов и управления

Электрические конвекторы отопления управляться могут при помощи механического термостата или электроники. Наиболее дешевые конвекторные электронагреватели имеют термостат, который при достижении заданной температуры разрывает цепь питания нагревательного элемента. При остывании, контакт появляется снова, нагреватель включается в работу. Устройства такого типа не могут поддерживать постоянную температуру в помещении — термостат срабатывает от нагрева контактной пластины, а не от температуры воздуха. Но они просты и довольно надежны.

Механический термостат на электрических конвекторах отопления Nobo

Электронное управление задействует несколько датчиков, которые отслеживают состояние воздуха в помещении, степень нагрева самого прибора. Данные обрабатываются микропроцессором, который корректирует работу нагревателя. Желаемый режим задается с панели управления, расположенной на корпусе, а есть еще модели с пультом управления. Можно найти программируемые модели, позволяющие задать режим отопления на целую неделю — пока дома никого нет выставить поддерживать около +10°C или ниже и экономить на счетах, к приходу людей, помещение прогреть до комфортной температуры. Есть вообще «умные» модели, которые можно интегрировать в систему «умный дом» и управлять ими с компьютера.

Формула расчета тепловой нагрузки с учетом разницы температур

Для более точного определения требуемой тепловой мощности обогревателя или конвектора рекомендуем воспользоваться следующими формулой.

V (объем помещения) х T (разница температур) х φ (коэффициент теплопотери) = ккал/ч

где:

• V – это упоминаемый выше объем комнаты: ширина * длину * высоты.
• Т (разница температур) – в зависимости от климатической зоны температура на улице может составлять и -5 С и -30С. Поэтому в формулу введен параметр выражающий разницу между средней зимней температурой на улице и желаемой температурой в помещении. Пример: среднее зимнее значение на улице составляет -15С, а в комнате требуется 25С – получается Т = 40 С.
• φ – коэффициент теплопотерь помещений в зависимости от конструкции и изоляции. 3-4 – отсутствие теплоизоляции. Простые деревянные или металлические строения без изоляции.
• 2-2,9 – низкая теплоизоляция. Кладка в один кирпич, упрощенная конструкция строений, одинарные окна.
• 1-1,9 – средняя теплоизоляция. Строения с кладкой в два кирпича, стандартные здания, обычная кровля, небольшое количество окон.
• 0,6-0,9 — высокая теплоизоляция. Мало окон, сдвоенные рамы, кирпичные стены, двойная теплоизоляция, утепленная крыша и толстое основание пола.

Для получения значения мощности конвектора или обогревателя в киловаттах требуется получившееся в число разделить на 860.

Выбор места установки

Вернее, вопрос стоит не так: какой из конвекторов подойдет для исполнения ваших пожеланий. Если вы хотите приблизить внешний вид помещения к стандартному, можно под окна повесить прямоугольные настенные конвекторы. Немного больше внимания привлекают модели, которые можно установить под потолком, но зато они недоступны для детей и домашних животных — они не смогут обжечься или «отрегулировать» по-своему. Способ монтажа тут одинаковый — на кронштейны закрепленные на стене. Отличается только форма кронштейнов.

Место под установку электроконвектора выбираете любое. Желательно только чтобы он не был закрыт мебелью

Если вам хочется, чтобы отопительные приборы не были видны — выбирать придется между плинтусными моделями и внутрипольными. Тут существует большая разница в установке: плинтусные просто поставили и включили в сеть, а под внутрипольные придется делать в полу специальные выемки — их верхняя панель должна находится на одном уровне с чистовым полом.В общем, без капитального ремонта их не установишь.

Это встраиваемые в пол конвекторы. Они тоже бывают электрические

Способы определения расхода электричества домашними приборами и инструментами

Средний расход электроэнергии в квартирах граждан за месяц складывается из общего потребления электричества всеми электроприборами, которыми пользуются ее жильцы. Знание расхода электричества на каждый из них даст понимание, насколько рационально они используется. Изменение режима работы может дать существенную экономию электроэнергии.

Общее количество потребляемой электроэнергии в месяц в квартире или доме фиксирует счетчик. Получить данные по отдельным устройствам можно несколькими способами.

Практический способ расчета потребления электричества по мощности электроприбора

Среднесуточное потребление электроэнергии любой домашней техникой вычисляется по формуле, достаточно вспомнить основные характеристики электроприборов. Это три параметра – ток, мощность и напряжение. Ток выражается в амперах (А), мощность – в ваттах(Вт) или киловаттах (кВт), напряжение – в вольтах (В). Из школьного курса физики вспоминаем, в чем измеряется электроэнергия – это киловатт-час, он означает количество потребленного электричества в час. Вся техника для дома оснащена ярлыками на кабеле или на самом приборе, где указываются входное напряжение и потребляемый ток (например, 220 В 1 А). Эти же данные обязательно присутствуют в паспорте изделия. По току и напряжению высчитывается потребляемая мощность прибора – P=U×I, где

• P – мощность (Вт)
• U – напряжение (В)
• I – ток (А).

Подставляем числовые значения и получаем 220 В×1 А=220 Вт.

Далее, зная мощность прибора, рассчитываем его энергопотребление в единицу времени. Например, обычный литровый электрочайник имеет мощность 1600 Вт. В среднем он работает 30 минут в сутки, то есть ½ часа. Умножаем мощность на время работы и получаем:

1600 Вт×1/2 часа=800 Вт/ч, или 0,8 кВт/ч.

Чтобы посчитать затраты в денежном выражении, полученную цифру умножаем на тариф, например, 4 рубля за кВт/ч:

0,8 кВт/ч×4 руб.=3,2 руб. Расчет средней платы за месяц – 3,2 руб.*30 дней=90,6 руб.

Таким способом производятся подсчеты по каждому электроприбору в доме.

Подсчет потребляемого электричества с помощью ваттметра

Расчеты дадут вам приблизительный результат. Гораздо надежней использовать бытовой ваттметр, или энергометр – прибор, измеряющий точное количество потребляемой энергии любым бытовым устройством.

Цифровой ваттметр

Его функции:

• замер мощности потребления в данный момент и за определенный промежуток времени;
• замер тока и напряжения;
• расчет стоимости потребляемого электричества по заложенным вами тарифам.

Ваттметр вставляется в розетку, к нему подключается прибор, который вы собираетесь тестировать. На дисплее высвечиваются параметры электропотребления.

Замерить силу тока и определить мощность, потребляемую бытовым прибором, не выключая его из сети, позволяют токоизмерительные клещи. Любое устройство (независимо от производителя и модификации) состоит из магнитопровода с подвижной размыкающей скобой, дисплея, переключателя диапазонов напряжения и кнопки фиксации показаний.

Порядок измерения:

1. Установите нужный диапазон измерений.
2. Разомкните магнитопровод нажатием на скобу, заведите его за провод тестируемого прибора и замкните. Магнитопровод должен быть расположен перпендикулярно проводу питания.
3. Снимите показания с экрана.

Если в магнитопровод поместить многожильный кабель, то на дисплее высветится ноль. Это происходит потому, что магнитные поля двух проводников с одинаковым током компенсируют друг друга. Чтобы получить нужные значения, замер проводится только на одном проводе. Измерять потребляемую энергию удобно через удлинитель-переходник, где кабель разделен на отдельные жилы.

Определение потребления энергии по электросчетчику

Счетчик – это еще один простой способ определить мощность бытового устройства.

Как считать свет по счетчику:

1. Выключите в квартире все, что работает от электричества.
2. Зафиксируйте показания.
3. Включите в сеть нужный прибор на 1 час.
4. Отключите его, от полученных цифр отнимите предыдущие показания.

Полученное число и будет показателем потребления электричества отдельным устройством.

Расчет мощности

Если конвектор необходим только как дополнительный источник тепла — на период сильных холодов — имеет смысл взять пару приборов небольшой мощности — по 1-1,5 кВт. Их можно будет переставлять в те помещения, где требуется поднять температуру. В случае, если конвекторное отопление — единственный источник тепла все намного серьезнее.

Примерно так можно рассчитывать мощность конвекторов

Если все делать «по уму» требуется рассчитать теплопотери дома или квартиры и по результатам расчета подобрать оборудование. На самом деле так делают очень редко. Намного чаще считают необходимую мощность отопления по площади: на обогрев 10 кв. м. площади требуется 12 кВт тепла. Но это нормы для средней высоты потолков — 2,50-2,70 м и среднего утепления. Если потолки выше (греть то надо объем воздуха) или утепление совсем «никакое», мощность увеличивают на 20-30%.

Рекомендации по энергосбережению

Наши дома теряют очень много тепловой энергии. Что бы не переплачивать за электричество, просто избавьтесь от теплопотерь.

Занимаясь расчетами по площади или объему, и совершенно не принимая во внимание тепловые потери, вы рискуете получить недостаточно эффективную систему отопления – в помещениях будет прохладно. Хуже всего, если зимой ударят сильные морозы, не слишком характерные для данной местности – если расчеты были произведены неверно, конвекторы не справятся.

Далее мы расскажем вам, как уменьшить тепловые потери. Снизить их на 10-15% поможет банальная обкладка домовладения дополнительным слоем кирпича и теплоизоляцией. Да, затраты могут оказаться большими, но вы должны помнить, что при использовании электрических конвекторов затраты на свет могут оказаться гигантскими – это связывается с большими тепловыми потерями (фактически, вы отапливаете воздух «на улице»).

Также нужно поработать над окнами:

• Одинарные стеклопакеты требуют увеличения мощности на 10%;
• Двойные окна не приводят к каким-либо потерям тепла (уже плюс);
• Тройные окна позволяют сэкономить до 10%.

Теоретически, окна из трех стекол могут привести к солидной экономии, но нужно учитывать и другие факторы.

В процессе утепления необходимо поработать на чердачном помещении. Все дела в том, что наличие неотапливаемого чердака влечет за собой потери. Поэтому нужно уложить на нем слой эффективной теплоизоляции – стоит она не очень дорого, зато вы сможете сэкономить до 10% тепловой энергии. Кстати, показатель в 10%, исходя из площади дома в 100 кв. м, это примерно 24 кВт тепла в день – равноценно денежным затратам в размере 100 руб./сутки или 3000 руб./мес (примерно).

Производители, характеристики и цены

Электрические конвекторные обогреватели производит несколько фирм, выпускающих другую бытовую технику — Electrolux, AEG, Hyundai, Stiebel Eltron, Zanussi. Кроме того есть много фирм, которые специализируются именно на такой технике или выпускают еще две-три группы товаров. Среди них есть российские производители — Ballu, Termica, Урал-Микма-Терм, Элвин. Есть также целая группа европейских брендов:

• Airele, Noirot и Atlantic (Франция),
• Extra, Royal Thermo, Scoole, Тimberk, WWQ (КНР),
• Frico (Швеция),
• NeoClima (Греция),
• Nobo (Норвегия)

и еще очень много других. Электроотопление в Европе — норма, у них редко встречается водяное. Отсюда и такое количество фирм, занимающихся выпуском подобной бытовой техники. Но, как водится в последние годы, большинство фирм вынесло производство в Китай, так что сборка в основном — китайская, хотя контроль качества должен быть на уровне.

Электрические конвекторы отопления могут быть мощностью от 0,5 кВт до 2,5-3 кВт. Работают в основном от сети 220 в, при необходимости можно найти трехфазные — от 380 В. С увеличением мощности растут размеры (в основном глубина) и цена. Если говорить о ценах в среднем, то на импортные электроконвекторы цена порядка 80-250$, на российские — 30-85$.

Тэн и степень влагозащищенности

Выбор конвектора зависит и от тэна. Именно от этого элемента зависит эксплуатационный срок отопительного прибора. Срок службы качественно изготовленных тэнов составляет не менее 15 лет. Корпуса таких элементов выполняются из высококачественной стали, способной выдерживать температуры, которые развивает нить накаливания, находящаяся внутри него.

Последний критерий отбора – степень влагозащищенности. Конвекторный обогреватель обязан обладать IP не ниже 21. Такой аппарат будет защищен от попадания в него капель воды. Если установка будет выполняться в ванной или санузле (помещения с высокой влажностью), советуем выбрать аппараты с защитой от брызг (IP 24 и выше). Такие приборы можно монтировать на расстоянии 60 см (минимум) от ванны, бассейна или прочего источника воды.

Полезные дополнительные функции

Выбирая электрические конвекторы отопления, обращайте внимание не только на технические параметры. Есть еще дополнительные функции, которые повышают комфорт и безопасность:

• Защита от перегрева. На корпусе установлен дополнительный датчик, который отключает питание при достижении порогового значения. Обычно это +60°C.
• Отключение при падении. Эта функция актуальна для моделей с напольным способом установки. При изменении положения (падении или сильном наклоне) питание отключается. Эта функция предотвращает возможные возгорания.
• Рестарт. При повторном включении электроконвектор в автоматическом режиме выставляет настройки, которые были при его отключении.

  
  Конвектор плинтусного типа — очень низкий и длинный

Защита от перегрева и отключение при падении — очень полезные функции, повышающие безопасность оборудования. На что еще можно обратить внимание — на то, насколько тихо или громко работает агрегат. Дело не только в ТЭНе (он обычно щелкает). При срабатывании клацает и механический термостат. Если вы выбираете конвекционные обогреватели для спальни, бесшумная работа — это очень важно.

Подбор оборудования

Выбор обогревателя зависит от площади конкретного помещения (первый критерий). Стандартное соотношение – на квадратный метр — 80-100 Вт. Это означает, что для обогрева помещения в 10 м2 потребуется прибор, мощность которого составляет 800-1000 Вт.

Если потолки помещения выше трех метров

, то мощность аппарата рекомендуется увеличить в 1,5 раза. Если электрические конвекторы будут выполнять функции вспомогательных обогревательных аппаратов, их мощность можно понизить.

Термостат

Следующим критерием отбора будет термостат. Он выпускается электронным и механическим. Если вам нужен дешевый термостат, выбирайте второй вариант. Настройка механического термостата осуществляется на панели (кнопочной, дисковой) вручную. Но подобные термостаты не способны быстро реагировать на понижение температуры.

Поэтому рекомендуем выбрать конвектор, оснащенный электронным термостатом, хотя он и будет стоить на 25-30% дороже механических аналогов.

Но самый оптимальный вариант

– программируемый тип термостатов. Его настройка более гибкая. Если в помещении никого нет (все ушли на работу или на занятия) можно задать 12-градусную температуру, но за некоторое время (за час или два) до возвращения жителей квартиры домой, поручить прибору повысить температуру до комфортного для человеческого организма уровня. Так достигается экономия электроэнергии и отпадает нужда ждать обогрева помещения до нужной температуры.

Конвекция как способ теплообмена. Как работает конвекторный обогреватель ↑

Конвекция — один из трех основных видов теплообмена. Так называют передачу тепла посредством движения согреваемого воздуха.

Работа конвекторного обогревателя основывается на перемещении (конвекции) воздушных масс при нагревании. Воздух, согреваясь, расширяется, становится всё легче и легче и стремится подняться наверх, холодные же массы его,наоборот, стремятся книзу. Нагревательный элемент в конвекторных приборах находится внутри корпуса с отверстиями в нижней и верхней частях. Холодный воздух соответственно, находясь внизу, поступает в устройство сквозь нижние отверстия прибора; Постепенно нагреваясь и расширившись, воздух выходит через отверстия вверху. В обогреваемом таким прибором помещении идет бесшумная циркуляция воздушных потоков, и температура в комнате мало-помалу повышается. Современные производители обогревательных приборов стремятся развивать технологии, позволяющие создавать новые энергосберегающие модели для отопления помещений. Приоритетное направление здесь — разработка экономичных обогревателей для дома. В результате постоянных поисков оптимальных технологичных решений на рынке появляются всё более эффективные обогреватели.