Luftkonvektion

Vattentäkten är en stor klass av uppvärmningsanordningar som har använts i årtionden över hela världen på samma sätt som en radiator. De skiljer sig avsevärt från sina strålande motsvarigheter – både i princip och i drift. Värmaren har två uppgifter: den värmer upp luften och avger värme i form av infraröda vågor. Konvektorn har en enklare uppgift – den är endast avsedd för uppvärmning av luft.

Konvektorprincipen bygger på enkla fysikaliska lagar: den kalla luften som strömmar genom värmeväxlaren värms upp och stiger uppåt. På så sätt skapas luftcirkulationen i rummet. Till skillnad från uppvärmning med radiatorer innebär konvektionsvärme en större temperaturskillnad mellan luften nära golvet och under taket eftersom den uppvärmda luften stiger uppåt. Konvektorer klarar dock inte av att undvika strålningsvärme helt och hållet. När apparaten är i drift uppstår en så kallad sekundär strålningsvärmeeffekt: den varma luften i taket värmer upp taket och takytan börjar utstråla värme och överföra den till föremålen i rummet.

Eftersom konvektorer inte är konstruerade för att sända ut infraröda vågor behöver de inte lämnas exponerade och se till att värmeböljorna kan spridas fritt i rummet. Konvektorn kan installeras bakom en dekorativ skärm eller döljas bakom inredningsdetaljer – förutsatt att de omgivande elementen inte hindrar luftcirkulationen.

Konvektorerna är allmänt representerade av inhemska och utländska märken Boki, Isan, Jaga, Kampmann, Kermi, Klima, Minib och många andra .

MED ELLER UTAN FLÄKT

Trots den allmänna principen för konvektorer är den implementerad i olika modeller på olika sätt. De konvektionsanordningar som finns på marknaden kan vara av två typer – forcerad och naturlig konvektion.

Med tvångsluft avses användning av fläktar axiella eller tangentiella – de drar in luft och ökar modellens luftflöde. En tangentiell fläkt har en fläkthjul i hela sin längd och löper längs värmeväxlaren, en axialfläkt däremot är placerad i slutet och leder luften längs värmeväxlaren och kanske inte ”når” konvektorns bortre ände. Modeller med en tvingad konvektion har många ”plus” – till exempel möjligheten att konstruera en enhet med en högre effekt på grund av den högre frekvensen av lameller – luften under fläktens tryck kommer att passera genom dem med en högre hastighet ändå. Det finns dock också nackdelar. För det första behöver fläktmotorerna strömförsörjning, så konvektorn måste anslutas till elnätet, vilket inte alltid är möjligt. Och ibland är det inte säkert – till exempel i simbassänger och andra våtutrymmen finns det särskilda modeller med fläktmotorer som drivs av lågspänd likström – de tillåter inte elektriska stötar. Det finns även modeller med en fjärrstyrd fläkt som drar in luft i konvektorn från ett annat rum genom en kanal. För det andra är fläkten en mekanisk anordning som låter under drift.

Konvektorer med naturlig konvektion är däremot mycket tysta – de har inga fläktar i sin konstruktion. Med dessa modeller kommer luften in i enheten på ett naturligt sätt – den dras ner och strömmar in i konvektorn och värms sedan upp och återgår till rummet. De behöver inte heller anslutas till elnätet, vilket underlättar installationen. Men naturlig konvektion kräver vissa villkor. Det finns till exempel ingen gräns för hur ofta lamellerna får sitta i värmeväxlaren. Å ena sidan kan den avge mer värme ju fler lameller den har, å andra sidan kan för många lameller minska konvektorns lufttransportkapacitet och hindra den fria luftcirkulationen genom den. Därför måste man läsa avståndet mellan lamellerna noggrant för att se till att luftflödet inte hindras och att uppvärmningen samtidigt är effektiv. Vissa konvektorer med naturlig konvektion kan utrustas med axialfläktar som vid behov ökar apparaternas effekt, vilket ökar luftflödet genom dem. I så fall måste de dock förses med strömförsörjning och de är inte särskilt ljudlösa när fläktarna är igång.

PÅ VÄGGEN, PÅ GOLVET, I GOLVET

Konvektorerna kan monteras i golvet, på golvet eller på väggen.

Golvkonvektor – en speciell typ av apparat. Dess bas är ”nedgrävd” i golvet i rummet och värmeväxlaren är placerad i en fördjupning på insidan. En sådan konvektor täcks vanligen uppifrån av ett dekorativt galler i golvnivå. Galler är vanligtvis tillräckligt stabila för att tillåta jämna steg. Golvkonvektorer har en viktig fördel jämfört med andra uppvärmningsanordningar radiatorer, vägg- och golvkonvektorer – de är knappt synliga och kan ändå ge mycket hög värmekapacitet beroende på konvektionstyp, värmeväxlarens konstruktion och andra faktorer . Därför används de ofta i de fall då det är nödvändigt att värma upp rummet, men onödiga föremål, som drar till sig uppmärksamhet, är oönskade. Panoramaglasning är ett exempel på denna tillämpning. Stora glasytor ser imponerande ut och ger en bra utsikt, men konventionella radiatorer eller konvektorer kan blockera utsikten – de har trots allt en viss höjd. De interna golvmodellerna hindrar däremot inte utsikten eftersom de nästan helt ligger under golvnivån. De värmer dock fönstren effektivt – den kalla luften går ner längs rutorna och in i konvektorgallret i botten, där den går genom värmeväxlaren och blåser ut som varm luft. Konvektorer av den här typen används också för uppvärmning av omkretsar och i ett antal andra fall.

De interna golvkonvektorerna skiljer sig åt i fråga om höljets djup, antalet värmeväxlare och konvektionstyp. Djupet är en av de faktorer som begränsar golvkonvektorns installationsmöjligheter, eftersom det inte finns plats för den på alla golv. Djupare enheter kan vara upp till flera tiotals centimeter höga och dessa är vanligtvis modeller med hög effekt. De är inte avsedda att installeras på de övre våningarna i byggnader, utan installeras vanligen på bottenvåningen. Anordningar med lågt djup från bara några centimeter gör det å andra sidan möjligt att installera dem i alla avjämningsmassor, inte bara på bottenvåningen. Men effekten av dessa modeller är också lägre än för konvektorer med djupgående golv.

Eftersom den enda synliga delen av golvkonvektorn är gallret, lägger tillverkarna stor vikt vid konvektorns utseende. De kan vara tillverkade av olika material – metall stål, aluminium , trä osv. d. Metallgaller är starkare och kan göras tunnare, och stängerna kan placeras både på tvären och i längsled över gallret. Metall kan dock värmas upp av luft och börja utstråla värme, vilket försämrar aerodynamiken hos konvektorn, minskar luftflödet och därmed effekten. Detta fenomen har dock endast en liten inverkan på apparatens slutliga effekt. Trägrillar är mindre utsatta för detta fenomen, men de har också vissa nackdelar. Träpinnar är sprödare än metallpinnar och därför görs de tjockare för att öka styrkan, vilket för övrigt minskar konvektorns kapacitet, och de läggs korsvis. tillverkarna producerar rutnät i olika färger och erbjuder även ramar i olika former och färger så att det är lätt att hitta en ram som passar till alla inredningar.

Den moderna arkitekturen för byggnader är inte begränsad till raka linjer, så förutom raka golvkonvektorer är mer komplicerade vinklade eller till och med radiella modeller möjliga. Vanligtvis tillverkas sådana anordningar på beställning av företag och med en extra avgift för icke-standardiserad utformning.

Det är bättre att planera installationen av golvkonvektorer redan i byggnadsstadiet för att tillhandahålla nischer för dem. Samtidigt kan låga modeller installeras med en avjämningsmassa om det nya avjämningslagret är tillräckligt tjockt för att rymma modellhöljet . Det är inte önskvärt att installera golvkonvektorer i ett särskilt podium – om de inte ligger i jämnhöjd med golvet kommer enheterna inte att fungera lika bra.

Golvkonvektorer och väggkonvektorer skiljer sig främst åt i sina dimensioner. Väggmonterade system är vanligtvis ganska höga och väggmonterade. Golvkonvektorer – låga och kompakta – kan i vissa fall ersätta golvkonvektorer – till exempel vid uppvärmning av rum med stora glasrutor. Den låga totalhöjden innebär att golvstående modeller är diskreta och kan till och med döljas bakom möbler. Det finns också så kallade sockelmodeller – konvektorer med extremt låg höjd upp till 200 mm som är så kompakta att de knappt märks och kan användas för uppvärmning av omkretsen.

Väggkonvektorer och golvkonvektorer kan vara antingen med eller utan kåpa. Allt verkar vara enkelt: en anordning med en ”ren” värmeväxlare är en konvektor utan hölje och insidan av höljet är en konvektor med hölje. Men i praktiken är detta inte fallet. Den mest utmärkande egenskapen hos konvektorn med lock är att locket är mer praktiskt än dekorativt – det skapar ytterligare drag för att förbättra luftcirkulationen. Dessutom kan konvektormodellen omfatta apparater med samma storlek på värmeväxlaren men med lock av olika höjd – de höga locken är effektivare men tar mer plats. Värmeväxlaren i dessa konvektorer är vanligtvis placerad längst ner, närmare golvet. Konvektorer utan lock har antingen inget lock alls eller bara ett dekorativt lock – för att dölja värmeväxlaren och skydda den från skador.

Förresten värms inte både det funktionella locket och det dekorativa höljet på konvektorn lika mycket upp som till exempel radiatorns yta. Konvektorer är därför säkra för människor, inklusive barn – det är omöjligt att bränna sig på apparatens hölje.

Konvektorskalet är oftast tillverkat av stål oavsett typ av värmeväxlare – stål, koppar eller kopparkombination . Stål är lätt att måla, så kunderna har möjlighet att beställa vilken färg som helst från den palett som tillverkarna erbjuder. Ibland används dock andra material för att bygga inhägnaden, t.ex. trä. Det finns inget överraskande i dessa experiment, eftersom höljet inte är konstruerat för strålningsvärme i rummet och det därför räcker med luftutsläppshål i höljet för att konvektorn ska fungera ordentligt.

Konvektorn är vanligtvis täckt med en grill som inte hindrar luftcirkulationen, men förhindrar att främmande föremål tränger in och fördelar den uppvärmda luften. Gallret kan leda luften uppåt eller åt sidan, beroende på hur hålen i gallret är utformade.

Vägg- och golvkonvektorer kan vara både raka och vinklade – beroende på tillverkningsmöjligheterna.

Väggmonterade modeller monteras med fästen, golvmonterade modeller monteras på specialiserade fötter. När du installerar enheten måste du ta hänsyn till dess placering i rummet – det är viktigt att följa vissa regler. Konvektorn får inte stå för högt eller för lågt över golvet, annars försämras dess effektivitet. Om konvektorn ska installeras i ett rum med avjämningsgolv innan avjämningen påbörjas, bör man ta hänsyn till det planerade avjämningslagret så att golvet inte kommer att ligga mycket nära apparaten efter efter efterbehandlingsarbetena.

VÄRMEELEMENT

Konvektorns viktigaste funktion är värmeväxlaren. Det är här som värmeöverföringen från värmemediet till luften sker. Värmeväxlare finns i olika konstruktioner och material, vilket bestämmer deras egenskaper och kostnader. Vanligast är värmeväxlare som är tillverkade helt av stål eller koppar eller kombinerade av koppar och aluminium.

Den vanligaste typen av konvektorvärmeväxlare är plattvärmeväxlaren. Det är i allmänhet ett rör med flera lameller. Värmeöverföringsmedlet cirkulerar i röret och överförs till lamellerna. Luften strömmar i sin tur mellan lamellraderna och värms upp. Det sätt på vilket lamellerna och rören är anslutna spelar en viktig roll, eftersom luckor mellan lamellerna och rören minskar effektiviteten. När det gäller värmeväxlare av stål kan rören och lamellerna sammanfogas genom svetsning för att säkerställa en god värmeöverföring. Komponenterna i kopparvärmeväxlaren kan anslutas genom lödning. Kombinerade värmeväxlare med kopparrör och aluminiumflänsar kräver en annan strategi, eftersom dessa material inte kan sammanfogas genom svetsning eller lödning. Lamellerna formas ofta med hjälp av dorn: först skjuts lamellerna över röret och sedan trycks ett dorn med en diameter som är större än den ursprungliga diametern genom röret. Detta leder till att röret vidgas och att lamellerna skärs in i det. Det är också vanligt att använda en metod med dornlös anslutning, där lamellerna är utformade med muffar som passar bra runt röret när det dras genom lamellerna.

Formen på lamellerna i de lamellformade konvektorerna skiljer sig också åt. I konvektorer används både slät och ribbad lamellas. Reliefen gör det möjligt att öka plattans yta och därmed värmeeffekten. Det kan finnas enkla lameller, U-formade lameller eller till och med slingrande lameller. Aluminiumlamellerna är normalt tunna och måste hanteras med försiktighet för att undvika skador – skrynkliga lameller försämrar aerodynamiken hos den skadade spolen. Lamellerna av stål är starkare.

Alternativet till lamellstrukturen är en trådvärmeväxlare finns i Isan-konvektorerna . Dessa värmeväxlare använder koppartrådar i stället för lameller och flätar dem runt kopparröret på ett speciellt sätt. En sådan värmeväxlare är hållbar och effektiv, men den är dyrare än plattvärmeväxlare.

De rör som utgör grunden för värmeväxlaren kan också variera. I konvektorer används vanligen rör med runt tvärsnitt eftersom denna form ger hög hållfasthet på grund av den jämna tryckfördelningen i alla delar av röret. Vissa modeller har värmeväxlare med andra former ovala osv. . d. Materialet i kanalerna är av stor betydelse. Stålkonvektorer använder relativt tjocka rör som klarar högt tryck och är ofta lämpliga för installation i öppna värmesystem på grund av den tjocka väggtjockleken är korrosionen på sådana modeller inte lika destruktiv som t.ex. på tunnväggiga stålradiatorer som inte kan användas i öppna system . Kopparrör har en slätare inre yta än stålrör, vilket gör att de har en högre permeabilitet och inte heller är känsliga för korrosion. Värmeväxlare i kopparrör måste dock skyddas mot skadlig inverkan av klorerat vatten.

VID EN VALFRI TEMPERATUR

Konvektorer kännetecknas av en liten behållarvolym jämfört med radiatorer vattnet fyller endast värmeväxlarens rör och en hög cirkulationshastighet för värmeöverföringsmedlet för att säkerställa värmeöverföringen och därmed värmeeffekten i apparaten. Det höga flödet av mediet genom apparaten skyddar konvektorn mot frysning när fönstren är öppna även vid extrem kyla – vattnet hinner helt enkelt inte svalna tillräckligt för att bli till is. Stora rördiametrar och inga grenrör, som på radiatorer, eliminerar praktiskt taget risken för luftläckage.

Konvektorerna är lätta att reglera. Om vattenflödet till apparaten stängs av kommer apparaten att svalna mycket snabbt och sluta värmas upp. Därför kan konvektorer kombineras med termostatiska armaturer som gör att du kan ställa in önskad rumstemperatur och hålla den på önskad nivå utan mänsklig kontroll. Termostatventiler med höga flöden används för att komplettera konvektorerna för att förhindra att rördelarna skapar ett för stort hydrauliskt motstånd vid anordningens inlopp, vilket minskar uppvärmningseffektiviteten. Termostatventiler med termostatiska huvudstycken av olika typer standard, fjärrstyrda, elektroniskt styrda etc. kan användas med dikesvärmare som med radiatorer. d. . Tillverkare av konvektorer kan utrusta modellerna i fabriken med termostatventiler eller lämna denna fråga till kunden och utrusta dem med anslutningar utan ventiler.

Vissa konvektorer har möjlighet att reglera sin effekt – i kroppen på en sådan modell finns ett spjäll som kan sättas tillbaka och stänga av den uppvärmda luften vid behov. Men till skillnad från en termostatisk expansionsventil kräver spjället manuell manövrering.

BÅDE PÅ VINTERN OCH SOMMAREN…

Konvektorerna kan användas inte bara för uppvärmning utan även för kylning. För detta ändamål fylls de med kylmedel vatten eller en speciell vätska från en kylare i stället för värmeöverföringsmedium. En konvektor kan ha olika funktion under olika årstider: den kan fungera som uppvärmning på vintern och kylning på sommaren. Det är sant att inte alla konvektorer är anpassade för en sådan mångsidig drift och tillverkarna anger vanligtvis om en viss modell kan användas för kylning.

För att växla från ett läge till ett annat töms konvektorn och fylls på med den önskade vätskan. Det finns dock även modeller som har två integrerade värme- och kylkretsar som inte är kopplade till varandra. När du byter läge behöver du bara stänga av cirkulationen i den ena kretsen och slå på den andra. Man måste dock komma ihåg att konvektorns kyleffekt är betydligt lägre än värmeeffekten, så när man utformar ett projekt för konvektiv kylning är det viktigt att göra beräkningar baserade på kylbehovet, eftersom det är lätt att minska värmeeffekten. Dessutom kan konvektorn inte köras i ett naturligt läge för att kyla, så alla modeller med kylstöd är utrustade med fläktar.

Kondens kan bildas på konvektorvärmeväxlare under kylning. I golvstående modeller samlas fukt i botten av höljet och måste tömmas ut. Därför är dessa konvektorer ofta utrustade med ett system för kondensatavledning.

ATT VARA REN

En stor mängd luft strömmar dagligen genom konvektorn, och med den följer damm och andra föroreningar. När de väl är inne i apparaten tenderar de att sätta sig på lamellerna och andra inre ytor och kan med tiden strömma tillbaka till luftströmmen. För att konvektorn inte ska bli en källa till smuts måste den rengöras regelbundet t.ex. med en dammsugare som drar ut dammet ur springorna mellan lamellerna . I vissa modeller är höljet och gallret fasta, i andra är de avtagbara och gör det möjligt att rengöra inuti apparaten. Det är värt att notera att plattvärmeväxlare särskilt med räfflade lameller är mer känsliga för föroreningar än trådvärmeväxlare, där dammet nästan aldrig fastnar på tråden utan bara stannar i botten, där det lätt kan sugas upp.