Как используется конвекторная печь для обогрева дома, какой она бывает

Основой любого обогревателя служит процесс выделения тепла при сжигании топлива или нагревании проводника, в котором созданы все условия для возникновения в нем электрического тока. На этих основах построено множество моделей различных печей, индивидуализация которых обеспечена различными признаками. Но самое главное, что персонифицирует каждую модель – это полезный выход энергии, определяемый, как КПД. То есть, все конструктивные усовершенствования направлены на то, чтобы при фиксированных затратах увеличить долю энергии, превращенной в тепло и служащей для обогрева помещения.

Работать над поставленной задачей можно по нескольким направлениям.

  • Увеличение интенсивности горения. Это позволит повысить значение энергии, выделяемой в единицу времени, однако КПД при этом часто снижается, так как увеличивается расход топлива.
  • Технология длительного горения. Она основана на снижении интенсивности путем ограничения доступа воздуха. В итоге можно увеличить долю выделившегося количества теплоты.
  • Повышение эффективности теплообмена. Многие разработки основаны на той идее, что качество обогрева помещения может повыситься за счет более полноценной отдачи тепла. По этому направлению и функционируют конвекторные печи.
Современный аппарат для отопления дома
Современный металлический прибор для отопления

Роль конвекции в обогреве помещения

Тепло в доме появляется за счет прогретого воздуха. Даже инфракрасные излучатели нагревают в комнате предметы, которые, в свою очередь, отдают энергию окружающему воздуху. Но его теплопроводность чересчур низкая, поэтому передача тепла может быть осуществлена только за счет конвекции, то есть, движения самих воздушных масс.

Нагретый воздух под действием выталкивающей силы поднимается вверх. В освободившееся пространство поступает холодный воздух из соседних участков. Вверху воздух остывает и постепенно опускается вниз. Так происходит естественная конвекция, благодаря которой и возможно равномерное нагревание пространства помещения.

Направление движения воздуха
Движение воздуха в помещении

В процессе передачи тепла от рабочего тела (так назовем нагретые элементы печи) к теплоносителю, роль которого играет воздух, конвекция сыграет ключевую роль, обеспечив эффективный теплообмен и повысив общую долю полезной энергии. Сразу стоит оговориться, что это не единственный способ передачи тепла от печи в комнату. Не стоит забывать про излучение и проникновение в помещение части продуктов сгорания, которые имеют высокую температуру.

Если бы не было конвекции, то тепло от печи передавалось путем теплопроводности. Близлежащие слои воздуха имели бы высокую температуру, но дальше процесс обогрева остановился из-за низкой теплопроводности. Конвекция обеспечивает поступление новой партии холодного теплоносителя и отвод его после нагревания. Данный принцип используют в основе своей работы конвекционные печи.

Устройство

Независимо от индивидуальных секретов каждой конструкции, общие основы работы печей одинаковы. Главная задача разработчика – обеспечить естественное или принудительное движение воздуха вдоль нагретого тела с помощью специальных конвективных каналов.

Принцип работы оборудования
Принцип работы системы

Движение воздуха по каналу обеспечивается за счет силы Архимеда, но в некоторых моделях сложность лабиринта не позволяет воздуху преодолеть излишнее сопротивление. В таком случае устанавливаются небольшие вентиляторы, которые обеспечивают нагнетание холодного воздуха и автоматическое вытеснение нагретого. Такое дополнение в конструкцию должно быть предварительно оценено с точки зрения энергозатрат, чтобы не получилась работа с нулевым КПД.

Виды

Если принцип действия у печей одинаковый, то используемое топливо в значительной степени влияет на внешний вид и некоторые технические нюансы устройств. Поэтому печи разделяют на определенные разряды, в частности, по такому признаку, как тип применяемого топлива.

Дровяные

Классикой в отоплении считается печь на дровах, ведь именно она может быть выложена из кирпича по всем традициям народных умельцев. В этом случае при кладке сразу формируются конвекционные каналы вблизи топки. Они представляют собой вертикальные ходы, открывающиеся наружу снизу и сверху, для подачи и отвода воздуха соответственно.

Конвекционные каналы возле топки
Топка и конвекционные каналы

Металлическая дровяная печь совмещает в себе компактность, эффективность, передовые технологии, она может быть выполнена из стали или чугуна. Обычно топка такой печи является универсальной для использования далеко не одних только дров, но и угля, пеллетов, древесных отходов, бумаги. Она отлично подходит для обогрева небольших помещений. Возможность регулировки подачи холодного воздуха позволяет эксплуатировать печь в нескольких режимах. Конвекторные печи для дачи особенно актуальны, так как порой необходимо оперативно нагреть небольшой дачный домик для комфортного заселения только что приехавших постояльцев.

Печь из металла
Металлический вариант

Электрические

Статус печи данное устройство заслужило, благодаря тому, что способно обогреть, хоть и одну комнату, зато быстро и эффективно. Среди потребителей печь более известна, как электрический конвектор.

Суть организации его работы значится в том, что воздух проходит через нагревательный элемент, выполненный в виде спиралей. Эти спирали нагреваются при включении в электрическую цепь и нагревают воздух. Модели могут быть пристенными или переносными. Пристенные конвекторы фиксируются на стене и напоминают традиционные радиаторы отопления. Переносной конвектор хорош тем, что может нагревать ту комнату, в которой вы непосредственно находитесь. Несмотря на отсутствие открытого пламени, при работе нагревательных элементов выжигается кислород, поэтому вентиляция комнаты является обязательным условием эксплуатации электрического конвектора.

Стандартный обогреватель
Классический обогреватель

Газовые

Не обошла стороной конвекционная система и газовое оборудование. Здесь встречаются две разновидности устройств: газовая печь, являющаяся стационарной конструкцией, оснащенная дымоходом, и газовый конвектор камин, который может устанавливаться в любой комнате. Обычно камины работают от баллонного газа, но есть возможность подводки и магистрального топлива.

Газовый обогреватель
Газовый отопительный прибор

Основные достоинства

Использование технологий, позволяющих повысить эффективность работы обогревателя без увеличения количества сжигаемого топлива открыло новые возможности для производителей отопительных устройств. Конвекторная печь для дома или промышленного помещения обладает некоторыми ключевыми преимуществами, которые позволяют привлечь к себе внимание потребителей.

  • Независимость от электроэнергии (за исключением электрических конвекторов) пользуется спросом у жителей загородных районов, в которых наблюдаются длительные перебои с электричеством. Ведь в самых тяжелых условиях металлическую печь можно топить практически любым видом топлива. Единственная рекомендация – не использовать пластиковые изделия и любые парафинсодержащие материалы, так как это чревато преждевременной прочисткой дымохода.
  • Равномерность нагрева не только влияет на степень комфорта, но и сокращает время прогрева комнаты. На сегодняшний день нет боле эффективного явления, чем конвекция. Поэтому данный вид теплопередачи используют дважды: при передаче энергии холодному воздуху и при распространении нагретого воздуха по объему комнаты.
  • Конвекционные печи являются одним из немногочисленных видов устройств, позволяющих действенно контролировать и регулировать интенсивность горения.
  • Возможность применения технологии длительного горения увеличивает интервал между закладками порций топлива до десятка часов.

Перечень положительных качеств не является исчерпывающим, так как поставлена была задача выявить именно отличительные особенности конструкции.