Электрообогреватели парокапельного типа

Экология потребления. Технологии: Парокапельные обогревательные приборы – современные надёжные агрегаты, простота конструкции которых является их достоинством, а не недоработкой.

Среди множества видов бытовых обогревательных приборов заслуженной популярностью пользуются отопительные устройства парокапельного типа – агрегаты простого принципа действия с доступным ценовым диапазоном.

Чтобы при выборе устройства для обогрева жилья учитывать возможность приобретения и этого прибора — компактного, эффективного, надёжного, рассмотрим парокапельные обогреватели подробнее.

Современный парокапельный (пароконденсатный, ПКН) бытовой обогреватель с оребрённым корпусом и регулятором температуры

Устройство и принцип действия отопителей парокапельного типа

Этот вид обогревателей относится к группе «электрические конвекторы», то есть, к отопительным приборам, работа которых инициирует в отапливаемом помещении конвективные потоки воздуха – контактирующая с корпусом агрегата воздушная среда нагревается и поднимается вверх, замещаясь более холодной.

Инициируемое настенным обогревателем движение конвективных потоков

Основой конструкции отопителей парокапельного типа является ТЭН игольчатого типа. Трубчатый нагреватель вмонтирован в нижнюю часть герметичного чугунного, стального или алюминиевого резервуара с водой, этанолом или метанолом, залитых выше уровня расположения ТЭНа, игольчатая конструкция которого не требует для этого большого количества жидкости.

Схематичное изображение действия парокапельного отопителя в разрезе

Ёмкость в корпусе ПКН установлена под наклоном – отклонение плоскости её основания от горизонтали составляет приблизительно 20 градусов.

При включении прибора в сеть вода в течение нескольких минут нагревается ТЭНом до температуры кипения и начинает испаряться, заполняя свободный объём ёмкости паром.

Горячий пар под давлением, контактируя в верхней части резервуара с металлическими стенками, конденсируется на них с выделением тепловой энергии. Благодаря высокой теплопроводности металла, тепло передаётся ближайшим к обогревателю слоям воздуха, инициируя в помещении конвекцию, а конденсат в резервуаре стекает по наклонным стенкам в его нижнюю часть и, вновь нагреваясь ТЭНом, опять испаряется.

Схема циркуляции теплоносителя в парокапельном обогревателе

Таким образом, в процессе теплопередачи участвуют два теплоносителя – вода и пар, но температура жидкости не превышает 100 градусов, а пар в резервуаре может нагреваться до 120, поэтому верхняя часть ПКН во время работы всегда горячее.

Для повышения интенсивности теплообмена в большинстве моделей ПКН верхняя часть резервуара с жидкостью выполнена в виде многосекционных блоков из узких секций с дополнительным наружным оребрением, что в разы увеличивает площадь теплоотдачи.

Важно! Объём резервуара парокапельного обогревателя, свободный от жидкости, заполнен техническим вакуумом, поэтому переход теплоносителя из жидкого состояния в пар при нагревании происходит минуя процесс кипения, то есть бесшумно.

Технические характеристики и разновидности пароконденсатных обогревателей

Основным критерием при выборе ПКН является мощность, необходимая для обогрева помещения конкретной площади и объёма. У бытовых моделей парокапельных отопителей этот параметр находится в диапазоне от 0,5 до 2,0 кВт. Соответственно, в регионах с умеренным климатом при наличии эффективного наружного утепления ограждающих конструкций дома ПКН мощностью 1,5 кВт обеспечит обогрев помещения площадью до 15 м кв.

Варианты расположения ПКН настенного исполнения в жилых помещениях

Проектирование различных моделей парокапельных обогревателей требует точного расчёта соотношений мощности игольчатого ТЭНа, площади поверхности корпуса агрегата с учётом оребрения и количества используемого в резервуаре теплоносителя.

Максимальная мощность ПКН в 2 кВт выбрана в целях безопасности. С привязкой к этой величине рассчитываются объём резервуара, количество заливаемой в него жидкости и площадь теплоотдачи. Соотношение этих параметров должно обеспечивать эффективное парообразование в ёмкости при безопасном давлении пара (не более 0,07 мПа), температуру поверхности корпуса не более 115 градусов, а также расположение игольчатого ТЭНа всегда ниже уровня жидкости — даже при работе обогревателя в максимальном штатном режиме.

Важно! Правильно выполненный расчёт соотношений мощности ТЭНа, количества теплоносителя, объёма резервуара и площади теплоотдачи корпуса позволяет не оснащать ПКН предохранительным клапаном сброса избыточного давления. При этом, в целях безопасности приборы мощностью выше 1,5 кВт производятся с повышенными прочностными характеристиками и предназначены в основном для производственных помещений.

Нагреватели парокапельного типа — многосекционные батареи с электронным блоком управления, мощностью 1,5, 0,9 и 0,5 кВт.

Обогреватели парокапельного типа, как уже было упомянуто выше, подразделяются на бытовые устройства и агрегаты для производственного применения.

Приборы для производственного использования отличаются большей мощностью, соответственно, больше и их габариты. При выпуске таких агрегатов эстетичность исполнения отодвигается на задний план, уступая место эффективности работы, прочности корпуса и защищённости системы управления, а также питающего кабеля.

Пароконденсатные обогреватели промышленного применения

Однако даже промышленные парокапельные обогреватели современных моделей имеют класс наружной отделки выше среднего, что позволяет без ущерба для интерьера помещения использовать их и в быту.

Пароконденсатные обогреватели повышенной мощности BHeat Air 3000 мощностью 3 кВт для производственного применения – обогрева помещений площадью до 30 м кв.

Современные обогреватели ПКН, как бытового, так и производственного назначения, оснащены системой безопасности (автоматическое отключение при опрокидывании или перегреве биметаллической пластины) и управления температурой — терморегулятором, работающим на основе данных температурного датчика, штатного или дополнительно установленного своими руками в актуальной зоне комнаты – по достижении заданного температурного режима в этой зоне обогреватель отключится.

Пароконденсатный обогреватель с блоком электронной системы управления, оснащённым жидкокристаллическим дисплеем

Модели ПКН по месту расположения подразделяются на напольные, настенные и универсальные. Принцип работы приборов всех этих конструкций одинаков, теплоотдача агрегатами производится обеими сторонами панели.

Напольные агрегаты оснащены опорными ножками, обеспечивающими ему устойчивое положение на горизонтальной плоскости, или платформой с колёсиками, облегчающими перемещение.

Важно! Если агрегату определено постоянное место расположения, но есть опасения опрокидывания, то можно опоры после демонтажа колёс зафиксировать на полу с помощью саморезов.

В случае же непредвиденного опрокидывания отопителя сработает устройство автоматического размыкания сети, а относительно невысокая температура корпуса не сможет стать причиной пожара.

Напольная модель парокапельного бытового отопителя с отверстиями в опорах для крепления к полу саморезами

Модели настенного расположения имеют с одной из сторон панели отверстия для кронштейнов, которыми агрегат крепится к стене. Конструкция и размер кронштейнов обеспечивают расположение ПКН на расстоянии 7-10 см от несущего основания, что уменьшает тепловое воздействие обогревателя на стену и не препятствует конвекции воздуха с тыльной стороны прибора. Участок стены, расположенный за устанавливаемым обогревателем, должен быть дополнительно оборудован теплозащитой из термостойкого материала.

Пароконденсатный обогреватель настенного размещения

Конструкция ПКН универсального расположения позволяет установить на них опорные ножки или же смонтировать на стену. Эффективность того или иного способа применения зависит от конкретных условий эксплуатации.

Модели ПКН универсального размещения – для использовании на полу или размещения на стене

Применение ПКН

Выпуск пароконденсатных отопителей как для бытовых, так и производственных нужд основывается на возможности их использования в самых различных целях:

• обогрев городских и загородных зданий жилого, общественного и производственного назначения;
• в северных регионах – обогрев комнат, отдалённых от установленных в доме основных отопительных средств;
• поддержание в цокольных этажах и подвалах температуры, необходимой для нормального функционирования водопровода и фановой системы в зимний период;
• альтернативный способ обогрева жилья при проведении аварийных работ по ремонту основных систем отопления;
• обогрев жилья, нецелесообразного к оборудованию отопительным контуром из-за значительных теплопотерь, связанных с большой протяжённостью пролётов труб;
• поддержание необходимого температурного режима в помещениях при выполнении там работ, нуждающихся в этом технологически.

Фактически область применения пароконденсатных отопителей гораздо более широка, поэтому о высокой степени востребованности ПКН можно утверждать с уверенностью.

Варианты расположения ПКН в жилых помещениях

Достоинства и недостатки обогревательных приборов парокапельной конструкции

Оценивая целесообразность использования в определённых условиях отопителя именно пароконденсатного типа, нужно знать основные плюсы и минусы этих агрегатов.

Достоинства ПКН:

• экологичность – отсутствие каких бы то ни было выделений в обогреваемое пространство,
• безопасность — достаточно низкая температура корпуса (не влияют на показатель влажности воздуха в помещении и не сжигают пыль), оснащённость системой автоматического отключения при перегреве, бесшумность;
• достаточная степень автоматизации управления большинства моделей;
• долговечность – обусловлена отсутствием в резервуаре воздуха, необходимого для коррозии, но ограничена сроком эксплуатации ТЭНа;
• морозостойкость – расширение теплоносителя при замерзании не вызовет разрушения резервуара из-за наличия в нём свободного объёма;
• компактность, возможность настенной установки;
• технологическая экономичность – простота монтажа и повседневного ухода, отсутствие необходимости устройства дымохода.

Недостатки парокапельных обогревателей:

• достаточно высокая стоимость агрегатов даже бытового предназначения;
• присущее всем электронагревательным приборам повышенное потребление электроэнергии;
• невозможность ремонта обогревателей в бытовых условиях в случаях, связанных с разгерметизацией – ошибка в количестве теплоносителя чревата взрывом при нагреве.

Самостоятельное изготовление ПКН

Дороговизна пароконденсатных обогревателей при кажущейся простоте принципа действия порождает соблазн изготовить такой агрегат самостоятельно, учитывая современную доступность материалов, комплектующих и инструмента.

Действительно, сегодня парокапельные обогреватели нередко изготавливаются своими руками – материалы и комплектующие для их сборки можно без труда найти в продаже. Но производить такие агрегаты в домашних условиях только после прочтения инструкции и рекомендаций не реально – конструкций таких приборов достаточно много, и технология изготовления каждой имеет индивидуальные особенности. При этом необходимо иметь не только общие навыки монтажных и сварочных работ, но и практический опыт конкретно в изготовлении ПКН.

Кроме того, сборка маломощного парокапельного отопителя нецелесообразна – существует множество других видов не дорогих обогревательных приборов, причём, промышленного изготовления, которые справятся с обогревом жилья лучше и безопаснее. А самодельный высокопроизводительный агрегат не настолько эстетичен, чтобы использовать его для обогрева жилья.

Самодельный ПКН из стальной трубы с ТЭНом на 500 Вт

Изображённый выше обогревательный регистр, работающий по парокапельному типу, может служить наглядным пособием к вопросу, как сделать ПКН самому

Агрегат собран из четырёх фрагментов-«ручьёв», изготовленных из стальной трубы диаметром 50 мм и заглушек-пластин из листовой стали. В нижний «ручей», оборудованный патрубком, вмонтирован ТЭН. В верхней части регистра – заглушка с вентилем, через которые в радиатор заливалась смесь воды с антифризом и стравливался воздух под давлением при первом включении устройства.

Схематичное изображение устройства ПКН в разрезе

В нижний «ручей» залит теплоноситель, который при нагреве испаряется. Пар заполняет всё свободное пространство «ручьёв», отдаёт тепло стенкам радиатора и конденсируется на них, стекая потом обратно вниз к ТЭНу.

Конструкция ПКН может быть и более простой, но это не отменяет необходимости наличия конкретных профессиональных навыков.

ПКН кустарного производства одноручьевой конструкции из стальной трубы

Важно! Отсутствие вакуума в самодельном радиаторе обуславливает кипение теплоносителя, сопровождающееся определённым шумом при работе агрегата.

Заключение

Парокапельные отопители – эффективные электрические обогревательные приборы. Их эффективность объясняет и спрос на эти устройства, который, в свою очередь, влияет на ценовую политику – стоимость ПКН выше цен на многие другие инфракрасные обогреватели. Однако, стремясь к экономичности способа обогрева, не следует забывать о более важном факторе – безопасности оборудования, которая не может быть в полной мере обеспечено при кустарном изготовлении агрегатов. опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet