Чем отличается конвектор от масляного радиатора: Конвектор или масляный обогреватель — купить на сайте интернет магазине Теплодом

Что лучше: конвектор или масляный радиатор

Централизованная система отопления далеко не всегда в полной мере справляется с задачей поддержания комфортной температуры в помещении. Причиной может быть и аварийная ситуация, и низкая температура теплоносителя, и аномально холодная зима. В этом случае возникает необходимость обеспечения дополнительного обогрева, для которого чаще всего применяются электрические нагревательные приборы – конвекторы или масляные радиаторы.

Компания «Электролайт» реализует оба вида приборов различной мощности. Так, конвектор 0,5 кВт 525х400х55мм съёмный термостат NOBO Viking способен полноценно обогреть небольшую кухню, а модели мощностью 2 кВт подойдут для отопления комнат площадью 20-25 м². «Конвектор или масляный радиатор – что выбрать?» – этим вопросом задается большинство покупателей, однако однозначного ответа на него нет, ведь каждый вид обогревателей имеет свои индивидуальные особенности, определяющие сферу его применения.

Конструкция и принцип действия электрического конвектора

Принцип работы электрического конвектора основывается на естественной конвекции, при которой остывший воздух опускается вниз и проникает в конвектор через нижние воздухозаборные отверстия, разогревается при соприкосновении с поверхностью нагревательных элементов и возвращается в помещение через верхнюю выпускную решетку. Благодаря этому обеспечивается постоянная циркуляция воздуха и его быстрый нагрев. Нагревательные элементы (монолитные, трубчатые или игольчатые) устанавливаются в корпусе из оцинкованной окрашенной стали, температура стенок которого в процессе работы не поднимается выше 60 °C.

Устройство и особенности работы масляного радиатора

Масляные радиаторы отдают тепло за счет теплового излучения. Устройство и принцип работы такого прибора во многом схожи с классической чугунной батареей водяного отопления, разница лишь в том, что в качестве теплоносителя вместо воды применяется минеральное масло, нагреваемое при помощи ТЭНа.

Преимущества и недостатки обогревательных приборов

Каждый вид отопительных приборов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому при выборе обогревателя для конкретных условий эксплуатации следует сравнить следующие характеристики:

• Способ передачи тепла. При конвекции воздух прогревается быстрее и, благодаря воздушному потоку, при установке под окном создает тепловую завесу, препятствуя проникновению холодного воздуха. Тепловое же излучение обеспечивает более равномерный прогрев всего помещения и не пересушивает воздух.
• Габариты и вес. По сравнению с масляным обогревателем конвектор аналогичной мощности компактнее и легче.
• Способ установки. Большинство моделей конвекторов предусматривают как напольную, на колесной платформе или ножках, так и настенную установку, масляные радиаторы – только напольную.
• Экономичность. Нагревательные элементы конвекторов передают тепло непосредственно в помещение, конструкция масляных радиаторов предусматривает передачу тепла от ТЭНа маслу, а потом уже поверхности, из-за чего расход энергии возрастает на 20-25%.
• Комфорт и экологичность. Благодаря постоянной циркуляции потоков воздуха при использовании конвектора возможно появление сквозняков и повышается содержание пыли. У масляных радиаторов такая проблема отсутствует.
• Срок службы. Благодаря более простой конструкции минимальный срок эксплуатации конвектора составляет 15-20 лет, в то время как у радиатора – 7-10 лет. Впрочем, эта характеристика напрямую зависит от качества конкретного прибора.
• Безопасность. Температура корпуса конвектора редко превышает 60 °C, у радиатора же она более высока, поэтому такие обогреватели не рекомендуется располагать вблизи мебели или штор, а также требуется ограничить доступ к прибору детей.
• Стоимость. Стоимость масляного радиатора аналогичной мощности в среднем на 20-30% ниже.

Специалисты компании «Электролайт» готовы предоставить более подробную информацию о характеристиках каждого прибора и помочь с выбором оптимальной для конкретных условий эксплуатации модели.

отличие, принцип работы, критерии выбора и цены

При выборе системы отопления для дома или квартиры важно оценить несколько вариантов, сравнить затраты на устройство и дальнейшую эксплуатацию. Если для разных энергоносителей это определяется соотношением тарифов на них, то для однотипных устройств учитываются их индивидуальные особенности.

Например, что лучше выбрать конвектор или масляный обогреватель? Оба устройства работают от сети, по характеристикам схожи, даже в магазинах их выставляют на продажу рядом друг с другом. Как выбрать наиболее подходящий обогреватель? Рассмотрим оба устройства подробнее и проведем сравнение.

Принцип действия и устройство конвектора

Конвектор – отопительный прибор, основная часть тепла от которого передается в помещение за счет конвекции (от 90%). Это вид теплопередачи, при котором потоки газообразной среды нагреваются, проходя через устройство, и поднимаются вверх, передавая тепло обслуживаемому помещению. Корпус электрического конвектора не нагревается выше 45 градусов.

Поток воздуха от конвектора.

Преобразователь нагревателя состоит из нескольких элементов, позволяющих организовать поток воздуха и защитить устройство:

• корпус с отверстиями для забора и подачи воздуха;
• нагревательный элемент;
• устройства для регулирования температуры и защиты устройства от перегрева.

Преобразовательные нагреватели используют электричество, газ или жидкость из системы отопления в качестве источника энергии. Так как сравнение производится с электрическим масляным обогревателем, далее будем рассматривать конвектор того же типа.

Электрические конвекторы

Чем конвектор отличается от масляного обогревателя? Простейшая конструкция конвекционного устройства состоит из двух плоских пластин, между которыми в нижней части установлен оребренный нагревательный элемент.

Холодный воздух, поступающий снизу и проходящий через горячий нагревательный элемент, нагревается и поднимается вверх, обогревая помещение. В отличие от масляных радиаторов электрические конвекторы большую часть тепла передают за счет конвективного теплообмена, и лишь наименьшую часть – за счет излучения.

Возможны 2 варианта установки конвекторов — настенный и напольный. Первый способ обеспечивается малым весом и толщиной устройства. Напольные модели имеют колесики и при их перемещении достаточно потянуть за боковую ручку.

Предлагаем ознакомиться с Прибором учета тепла для радиатора отопления

Постепенное совершенствование отопительных приборов данного типа несколько изменило конструкцию корпуса. Внизу теперь установлена ​​защитная решетка с щелевыми отверстиями для забора воздуха. На боковых торцах и сверху установлены сплошные металлические пластины. Нагретые воздушные массы выходят через верхнюю часть передней панели, в которой для этого предусмотрены горизонтальные продольные щели.

Элементы управления отопителем обычно расположены вверху сбоку. В стандартный комплект входят: переключатель

• ;
• термовыключатель;
• Индикатор работы.

В нижней части корпуса на входе охлажденного воздуха для обогрева установлен автоматический датчик температуры. В самых продвинутых моделях можно увидеть электронную индикацию температуры, возможность временного программирования режимов работы по часам, дням и даже неделям.

Преимущества

Среди основных преимуществ:

• возможность размещения на стене;
• бесшумная работа;
• отсутствие инерционности и быстрого прогрева помещения;
• высокий уровень надежности.

Современные отопительные приборы конвекторного типа пожаробезопасны и поддерживают уровень нагрева, который не приведет к возможным ожогам.

Конструкция и особенности масляного обогревателя

При работе масляного обогревателя подвод тепла в жилое помещение осуществляется как конвекцией, так и излучением. Излучение — это метод теплопередачи, при котором горячее тело излучает инфракрасные волны, которые нагревают близлежащие предметы. В зависимости от модели на долю излучения приходится до 30% баланса теплопередачи данного обогревателя. Существуют устройства, в которых часть конвекционного теплообмена повышена. Для этого используют защитный кожух, в котором устроены отверстия для увеличения потока восходящего воздуха.

Масляный обогреватель.

Нагревательный элемент в таком устройстве не взаимодействует напрямую с воздухом. Он размещен в герметичном корпусе, заполненном минеральным маслом. Высокая теплоемкость масла позволяет сделать устройство инертным при его использовании: нагретая жидкость долго остывает, отдавая в это время тепло окружающей среде, даже когда оно уже отключено от сети. Конструктивно масляный обогреватель состоит из нагревательного элемента, корпуса, защитной и регулирующей автоматики. Так как нагретое масло легко воспламеняется, все приборы необходимо проверять на целостность корпуса. Некоторые модели оснащены датчиком защиты от опрокидывания.

Сравнение конвекторов и масляных обогревателей

Итак, давайте посмотрим, чем конвектор отличается от масляного радиатора. Конвекторы имеют более простую и безопасную конструкцию. В них отсутствует какой-либо теплоноситель, они греют воздух напрямую, без посредников. Кроме того, минеральное масло может вытекать в результате коррозии корпуса — оно заливает полы, повреждает ковры и может вызвать ожоги … Также следует отметить, что присутствие масла значительно увеличивает время выхода устройства на полную мощность.

Еще одним отличием конвектора от масляного радиатора является его экономичность с точки зрения энергопотребления. В зависимости от модели потребляет на 15-25% меньше, чем масляная модель при той же площади отапливаемых помещений. Электрическое отопление отличается высокой стоимостью, поэтому мы рекомендуем обратить особое внимание на это свойство конвекторов.

Рекомендуем использовать масляные конвекторы в качестве вспомогательного оборудования — в помощь конвекторам или водяному нагреву. Именно так их использует большинство потребителей.

Корпус электроконвектора не нагревается до высоких температур и безопасен даже для детей.

Чем еще конвектор отличается от масляного обогревателя, так это температурой корпуса. Конвекторы сделаны так, что они нагревают воздух, но сами остаются максимально холодными. Обычно температура их тел составляет +60-65 градусов, а задняя стенка и вовсе остается прохладной. Благодаря этому конвекторы можно смело устанавливать в любых помещениях, например, в детских.

Масляные обогреватели более горячие, потому что нагревают воздух за счет собственного тела. Если выставить максимальную мощность и максимальную температуру, то об металл можно обжечься. И если взрослый человек еще может пережить такой ожог (как правило, его температура не превышает +100 градусов), то у маленьких детей он будет более заметен.

Наибольшей безопасностью обладают масляные обогреватели, снабженные специальной пластиковой защитой. Такая защита без проблем пропускает воздушные массы, но предотвращает ожоги. Правда, за эту опцию придется заплатить.

По скорости нагрева различий между масляными обогревателями и конвекторами практически нет. Масляные модели могут показаться медленнее, но конвекторы отличаются примерно такой же медлительностью. Разница может быть и может быть измерена, но она будет незначительной. Поэтому рассматривать это как фактор выбора все же не стоит. Если вы хотите получить более быстрый нагрев, советуем выбирать из оборудования, оснащенного вентиляторами с принудительной конвекцией.

Важным фактором, определяющим, что лучше, масляные радиаторы или конвекторы, является срок службы представленных электроприборов. 9Конвекторы 0038 более долговечны, так как кроме элементов нагрева воздуха в них нет ничего — ни теплоносителя, ни минерального масла … Приборы служат очень долго, показывая высокий уровень надежности. Масляные обогреватели склонны к поломкам – они часто начинают протекать, а неисправный обогреватель проще выбросить, чем ремонтировать.

Если поломка маслорадиатора не связана с утечкой масла, то грамотный специалист сможет вернуть его к жизни.

Что касается сгорания кислорода и других факторов внешней среды, то ничего подобного не наблюдается ни в том, ни в другом оборудовании. Конвекторы и масляные обогреватели не сжигают кислород, в отличие от тепловентиляторов и других устройств с открытыми ТЭНами. Правда, они могут несколько сушить воздух, что компенсируется использованием увлажнителя или емкости с водой, установленной рядом с техникой.

Некоторые аллергики критикуют конвекторы за то, что они поднимают пыль. Таким людям рекомендуем присмотреться к устройствам со встроенными пылевыми фильтрами. Что касается масляных обогревателей, то тут они даже выигрывают – пыль легко стирается влажной тряпкой.

Чем конвектор отличается от масляного обогревателя?

Чтобы ответить на вопрос, что лучше выбрать конвектор или масляный обогреватель для обогрева помещения, необходимо определить отличия между устройствами и разницу в их работе. Основное отличие заключается в процентном соотношении конвекции и излучения, посредством которых тепло передается в помещение. В конвекторе излучение небольшое, так как оно зависит от температуры поверхности.

Конвектор на стене.

Масляный радиатор нагревается больше и излучение от него больше. Это используется для возможности локального отопления. Человек возле масляного радиатора ощущает исходящее от него тепло. Такого тепла от конвектора гораздо меньше, большая его часть поднимается с конвективными потоками воздуха к потолку. Все масляные обогреватели изготавливаются для напольной установки. Они оснащены ножками или колесиками, что позволяет быстро перемещать их между комнатами. Конвекторы чаще вешают на стену, но есть и напольные модели. Установка под окном позволяет за счет восходящего теплого воздуха уменьшить просачивание холодного воздуха через щели и запотевание в холодное время года.

Масляный обогреватель в корпусе.

Плюсы и минусы конвекторных обогревателей

В отличие от напольного или настенного электрического масляного обогревателя, конвектор не нагревает тело, а начинает сразу прогревать воздух. Это означает, что при использовании такого устройства температура в помещении повышается значительно быстрее, чем при использовании масляного радиатора. При той же мощности масляный обогреватель может прогреть большое помещение до часа, а конвекторный обогреватель справится с этим за значительно меньший промежуток времени.

Еще одним преимуществом является то, что корпус водяного, электрического или газового конвектора практически не нагревается в процессе работы, что исключает возможность получения ожога или порчи имущества. Использование такого отопительного прибора совершенно безопасно, даже если в доме есть маленькие дети. Сам корпус может быть изготовлен из различных материалов с разным уровнем теплопроводности.

Отдельно стоит отметить системы безопасности конвекторов. Почти в каждой модели есть регулировка мощности и температуры, которая может осуществляться с помощью электронного или электромеханического термостата. Также многие модели имеют защиту от повышенной влажности, то есть их можно использовать не только в жилых комнатах, но и в банях и других помещениях с повышенным уровнем влажности.

Обогреватели конвекторного типа отличаются скоростью прогрева помещения, высокой безопасностью и экономичностью.

Недостатков у данного обогревателя немного:

1. Неравномерный нагрев воздуха на разной высоте — при использовании конвектора разница температуры воздуха у пола и у потолка может составлять до 9-10°С, так как нагретый воздух сразу устремляется вверх, а холодный остается внизу.
2. Пыль циркулирует с воздухом, поэтому не рекомендуется использовать прибор в запыленных помещениях.
3. Возможна установка конвекторов на стене или под потолком, но в этом мало смысла, так как в таких случаях разница температур на разной высоте будет еще больше.

Полезный совет! Использование инфракрасного конвектора позволяет несколько уменьшить эти недостатки, но такие модели отличаются меньшей рабочей мощностью.

Настенный инфракрасный обогреватель конвекторного типа

Что экономичнее, конвектор или масляный обогреватель?

Что лучше для экономии, конвектор или масляный обогреватель? КПД обоих устройств практически одинаков и приближается к 100% (как и у других электронагревателей прямого нагрева). Почти вся потребляемая электрическая энергия преобразуется в тепло и остается в помещении. Но из-за разницы в функциях при работе масляного обогревателя на поддержание той же температуры расходуется немного больше энергии.

При включении конвектора для поддержания определенной температуры он быстро достигает нужного значения и отключается. Например, требуется следить, чтобы в помещении постоянно было 20 градусов. Включенный конвектор практически сразу включается в работу и начинает нагреваться.

Достигнув заданной температуры, выключается и остывает. Воздух охлаждается, и срабатывает термостат, который снова включает устройство. Разница температур при включении и выключении прибора будет свистеть на точности термостата — точнее электронного. При работе маслоохладителя наблюдается большая инертность. При включении и установке одинаковой температуры нагрев начинается со значительной задержкой. В некоторых моделях выход на указанный режим происходит через 20 минут. В это время масло прогревается.

Когда радиатор достигает рабочей температуры, он полностью отдает тепло в помещение. Как и в конвекторе, при достижении 20 градусов (например) термостат отключает питание от нагревательного элемента. Но обогреватель все равно остается горячим и потом отдает тепло в помещение. Он остывает так же медленно, как и нагревается. Температура в помещении становится выше заданной, увеличиваются потери тепла через ограждающие конструкции. За счет этого увеличивается потребление энергии.

Конвектор на ножках.

Когда через определенный промежуток времени температура в помещении падает до заданного значения термостата, включается питание, но, поскольку масло также нагревается медленно, температура в помещении не повышается или не падает дальше в период прогрева. Цикл повторяется — радиатор переходит в работу.

Обогреватели масляные

Этот тип нагревательного устройства, пожалуй, самый распространенный в быту. Популярности их способствует простота установки и использования, не требующая особых знаний и навыков. Достаточно просто расположить устройство ближе к нужному месту и подключить его к сети. Устройство электрических цепей таких устройств простое, поэтому вероятность поломки устройства невелика.

По своей конструкции маслоохладитель представляет собой герметичный металлический корпус с установленным в нем нагревательным элементом, а все свободное пространство внутри заполнено минеральным маслом. Это масло обеспечивает эффективную передачу тепла от нагревательного элемента к металлическому корпусу. Для большего отвода тепла корпус радиатора имеет многосекционную конструкцию. Чем больше количество секций в обогревателе, тем быстрее будет прогреваться помещение.

Контроль температуры обеспечивается наличием реостата. Масляные радиаторы также имеют отсек для сетевого кабеля и устройство защиты от перегрева. В некоторых моделях маслоохладителей есть датчик, реагирующий на отклонение устройства от горизонтали. Это повышает безопасность устройства, так как оно автоматически отключается при опрокидывании. Для удобства перемещения таких обогревателей по квартире они снабжены ручками и поворотными колесами.

К преимуществам масляных радиаторов относятся:

• доступная стоимость;
• бесшумность работы;
• удобство перемещения устройства по помещению.

В зависимости от площади и объема отапливаемого прибором помещения важно подобрать масляный радиатор, например, для помещения площадью 10 кв.м и высотой потолков менее 3 м будет достаточно обогревателя мощностью 1 кВт. Большинство продаваемых маслоохладителей имеют номинальную мощность от 1 до 2,5 кВт.

За постоянство заданной температуры в масляном обогревателе отвечает термостат, который автоматически поддерживает ее на необходимом уровне. Модели, в которых предусмотрен таймер, выглядят привлекательно. При наличии нагреватель включится в нужный момент, а через какое-то время отключится. Благодаря этому удобно запланировать включение устройства утром или вечером, а в дневное время, когда все домочадцы уйдут на работу или учебу, устройство будет выключаться. Соответственно, таймер обеспечит значительную экономию электроэнергии, что положительно скажется на семейном бюджете. Что касается системы управления масляным обогревателем, то она может быть как привычно механической, так и более современной электронной.

Масляные радиаторы лучше всего использовать для обогрева небольших помещений, так как именно в этом случае температура в помещении раньше достигнет комфортных значений. В общем, масляный радиатор — идеальное устройство для локального отопления, отчасти благодаря своей мобильности.

Что выбрать масляный обогреватель или конвектор

Так что лучше масляный обогреватель или конвектор? Если устройство выбирается для основной системы отопления помещения, то целесообразнее использовать конвекторы. Они быстрее нагревают помещения и позволяют более точно регулировать температуру. При использовании электронных термостатов точность регулирования достигает десятых долей градуса. Хотя энергопотребление этих устройств примерно одинаково, масляный обогреватель проигрывает по энергоэффективности конвектору. Это связано с инертностью устройства, не позволяющего поддерживать температуру с высокой точностью. Происходят перепады температуры, которые увеличивают потери тепла через ограждающие конструкции. Хотя эта разница невелика.

Когда удобнее использовать масляные обогреватели? Их целесообразно использовать для повторного обогрева помещения или его части. Поскольку большая часть тепла передается излучением, человек ощущает его вблизи такого обогревателя. Из-за этих свойств масляные обогреватели устанавливаются непосредственно возле мест длительного пребывания людей, даже если в здании есть еще одна система отопления.

Сравнение

Дело выбора
А теперь перейдем непосредственно к вопросу отличия отопительных приборов типа масляного радиатора от конвектора. Разница, конечно, есть:

• Индикатор эффективности. К сожалению, масляный обогреватель здесь проигрывает. Практика показывает, что он потребляет электроэнергии на 25-30% больше, чем конвектор.
• Время прогрева. И тут радиатор явно проигрывает, т.к. ТЭН сначала греет масло, а потом через него греет корпус. Конвектор работает напрямую. То есть радиатор уже включен, но в помещении еще холодно, что очень неудобно.
• Вес изделия. Радиатор или конвектор? Первый – это диапазон 18-25 кг, второй – не более 10 кг.
• Безопасность. Здесь нужно учитывать чрезвычайные ситуации. Горячее масло – неприятное явление. Кроме того, масляный обогреватель, нагретый до максимальных температур (до +95С), является источником ожогов. Конвектор нагревается только до +60С.
• Срок службы. Приходит время, и радиатор начинает течь. Это приводит к тому, что устройство приходится ремонтировать или выбрасывать. Конвекторы работают без проблем. И хотя производитель дает гарантию 5 лет, функционируют они 20-25 лет.
• Экологичность. В этом плане оба устройства одинаковы, так что не слушайте тех, кто ратует за то или иное.
• Цена продукта. Масляные обогреватели дешевле по себестоимости. Хотя необходимо учитывать только соотношение цена-качество

Технические особенности радиаторов отопления

Данные конструкции являются одной из разновидностей отопительных приборов. Их основу обычно составляют специальные вертикально расположенные секции, скрепленные между собой. Именно внутри этих функциональных частей устройства и циркулирует теплоноситель.

Такие механизмы известны всем, так как их традиционный вариант – стандартная батарея, которую можно найти практически в любой жилой квартире. Зачастую источником тепла в таких радиаторах выступает горячая вода, но для того, чтобы максимально эффективно отапливать дом с помощью такого оборудования, потребуется установить очень дорогую систему отопления, в которую должны входить котел, трубы, насос и т. д. Подробнее остановимся на масляных радиаторах.
Конструкция этого устройства оснащена специальными электрическими тепловыми электронагревателями, обычно называемыми нагревательными элементами, которые покрыты минеральным маслом. Это масло нагревается за счет подключения механизма к электрической сети, в результате чего полученная тепловая энергия передается корпусу аппарата.

Основные преимущества, которые можно отметить в системе маслоохладителя, следующие:

• высокая производительность за счет большой площади устройства;
• высокие показатели эффективности и доступная цена;
• обеспечение мягкого обогрева помещения. Итак, отличие радиатора от конвектора, а также других устройств в том, что первые образцы в гораздо меньшей степени сушат воздух и не сжигают находящуюся рядом пыль, что благотворно сказывается на микроклимате в помещении;
• простота использования, длительный срок службы и надежность работы.

Тем не менее, эти устройства имеют и некоторые отрицательные стороны, среди которых стоит выделить следующие:

• корпус механизма сильно нагревается, так как для обеспечения максимально быстрого прогрева помещения принято включать оборудование на полную мощность, что неизбежно сказывается на температуре наружной части радиатора, которая может достигать 90° и даже больше;
• довольно большой вес оборудования. Из-за того, что корпус механизма тяжелый, а масло внутри него только увеличивает массу, вес стандартного радиатора обычно составляет не менее 10 кг, что достаточно много;
• потенциальный риск утечки масла в случае механического повреждения корпуса устройства.

Однако следует сказать, что все недостатки таких устройств, как правило, можно устранить при правильном использовании радиатора. Поэтому очень важно правильно рассчитать мощность такого оборудования и определить для него оптимальное место установки.

Обогреватели конвекторного типа

При первом взгляде на обогреватели этого типа в глаза бросается их плоская и ровная форма корпуса.

Чаще всего такие обогреватели предполагается крепить к поверхности стен, но есть и напольные варианты. Причем последние снабжены поворотными колесиками для удобного перемещения по комнате. Некоторые модели могут быть настенными или напольными. Интересно смотрятся так называемые цокольные конвекторы, которые имеют очень небольшую высоту (от 15 см), но длина их может достигать 1,5 метра.

Необходимый уровень температуры в помещении поддерживается с помощью термостата. В отличие от рассмотренных масляных приборов, выделяющих тепло, конвекторы обогревают помещение за счет перемещения воздушных потоков теплого и холодного воздуха. В нижней и верхней частях корпуса конвектора имеются отверстия. Нагревшись от обогревателя, теплый воздух выбрасывается наружу через отверстия в верхней части корпуса, а вместо него снизу поступает новая порция прохладного воздуха. Таким образом, за счет постоянной циркуляции воздуха помещения отапливаются. При этом работа конвекторов практически бесшумна, а помещение прогревается довольно быстро.

Настенный конвектор практически не занимает места в помещении и не мешает передвижению по нему, что особенно важно, если в семье есть маленькие дети. Помимо вариантов для дома, в продаже можно найти конвекторы для офисов и производственных помещений.

Обогрев помещения конвекторами осуществляется за счет того, что теплый менее плотный воздух поднимается к потолку, а более плотный холодный оседает на пол. Такое движение воздушных потоков в помещениях называется конвекцией, что и отражено в названии отопительных приборов, работающих на основе этого принципа.

В конструкцию конвектора входят:

• конвекционная камера, она же корпус обогревателя;
• Нагревательный элемент, встроенный в корпус.

При включении прибора холодный воздух, попадая внутрь конвекционной камеры, нагревается от нагревательного элемента. При этом его плотность и вес уменьшаются, и он выводится через отверстия сверху. А освободившееся пространство внутри конвекционной камеры занимает очередная порция прохладного воздуха.

Отверстия в верхней части корпуса направлены таким образом, чтобы нагретый воздух не шел прямо вверх, а выбрасывался наружу в горизонтальной плоскости. В этом случае теплый воздух выходит из конвектора не сразу, а постепенно накапливается, набирая некоторое избыточное давление.

Требуемая температура нагрева воздуха устанавливается с помощью термостата. Именно он включает или выключает нагревательный элемент в нужный момент. КПД конвектора очень высокий.

Крепление нагревательного элемента конвектора выполнено особым образом, поэтому в процессе эксплуатации можно не беспокоиться о заземлении данного устройства. Это достигается за счет того, что нагревательный элемент не имеет прямого контакта с металлическим корпусом. Тэн отделен от корпуса специальными упорами из термостойкого пластика.

Конструкция конвекторов выполнена таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение теплого воздуха в помещении. И это делает любое жилое помещение теплым, комфортным и уютным.

Отметим несколько очевидных преимуществ конвекторов:

• Наличие электронного термостата и различных режимов работы

позволяет значительно снизить энергопотребление.

• Конвекторы, устанавливаемые во всех комнатах квартиры или дома, могут выполнять функцию

полноценной системы отопления.

• Конвекторы отвечают всем требованиям пожарной безопасности и экологичности.

ТЕПЛОВАЯ КОНВЕКЦИЯ

 

 

Цели: Эксперимент с тепловой конвекцией. Проиллюстрируйте, как тепловая энергия (тепло) может создавать движение (поток) в жидкости. Тепловая конвекция в этой модели подобно конвекции, предполагаемой для мантии Земли. Конвекция может создавать горизонтальный поток, который может вызвать (или связано) с движением плит. Исследуйте вязкость жидкости и проиллюстрируйте, что земная мантию можно рассматривать как твердое тело для кратковременных процессов (таких как распространение сейсмических волн), и как очень вязкая жидкость в течение длительного времени процессов (таких как мантийная конвекция и тектонические движения плит).

 

Материалы:

1 стеклянная форма для хлеба (1,5 л; 2 л, 20×20 см или 8×8 дюймов) стеклянную посуду можно заменить, если используются две банки Стерно или 3 маленькие свечи из-за большей ширины контейнера)

2 Керамика кофейные чашки

1 маленькая банка Стерно или 2 маленькие свечи

масло растительное (около 800-1000 мл)

10 мл (~ 2 ложки) чабрец

ложка

спички

метрическая линейка

секундомер

воронка (для вылейте масло обратно в емкость)

3 тонких (около 2 мм или толщиной 1/16″) пробкового дерева, 4 x 10 см каждый

Для вязкости эксперимент:

Каро свет кукурузный сироп (около 60 мл)

Противень для печенья

Алюминиевая фольга

3 маленьких контейнеры, например, мерные стаканы на 1/8 чашки

Silly Putty

1 Тефлон Сковорода или противень с покрытием

 

 

 

Эксперименты по тепловой конвекции: Mix растительное масло и тимьян (приправа) в форме для хлеба. Тщательно перемешайте, чтобы распределить хлопья тимьян. Разложите форму для хлеба и другие материалов, как показано на рис. 1. (Поскольку вязкости масла и плотности хлопьев тимьяна, шт. тимьяна имеют приблизительно нейтральную плавучесть. Если оставить его без движения в течение длительного периода времени, тимьян не будет равномерно распределенный по объему масла, часть тимьяна будет плавать а некоторые склонны тонуть. Однако тимьян остается распределенным в течение достаточного периода времени, чтобы выполнить эксперимент. Если тимьян становится значительно отделены, просто перемешайте, чтобы тщательно перемешать, дайте смеси постоять без нагрева, пока хлопья тимьяна не перестанут двигаться, и начинаем эксперимент снова, добавляя тепло.)

 

1. Обратите внимание на масло и специи. смесь. Без тепла (энергии) добавленные в систему, они должны быть небольшими или отсутствовать движение жидкости. Хлопья тимьяна потекут вместе с жидкость, показывающая направление и скорость любого потока жидкости.

 

2. Зажгите банку Sterno и дайте жидкости нагреться. вверх на пару минут. (Если вы делаете не хотите использовать стерно в качестве источника тепла, вы можете использовать две маленькие свечи (Рисунок 2) или кофейная чашка с электрическим нагревателем на одну чашку для нагрева воды в чашке и подогрейте дно формы для хлеба.) Когда масло нагреется и начнет течь, наблюдайте картина потока жидкости (циркуляция), отмечая расположение отдельных хлопьев тимьяна с течением времени (рис. 3).

Обязательно просмотрите модель несколько раз в ходе эксперимента как сверху, так и сбоку от посуды. Начертить эскиз тиража (копии Рисунок 4 можно использовать в качестве базовой схемы для построения схемы потока с помощью стрелки). Схема примерно симметрично с двух сторон отапливаемой площади? Где вы наблюдаете восходящий поток? Где вы видите нисходящий поток? Где вы наблюдаете горизонтальное течение?

 

Обратите внимание, что поток определяет конвекционная ячейка (фактически две ячейки), в которой восходящий поток над пламенем (вызванный нагревом жидкости, который вызывает расширение и уменьшение плотность) вызывает горизонтальное течение вблизи поверхности жидкости. Охлаждение жидкости вблизи концов контейнер увеличивает плотность жидкости и производит опускание и возврат горизонтальный поток к центру контейнера, тем самым завершая «цикл» течения жидкости в конвекционной ячейке. Обратите внимание, что тепло, добавленное к нижней части контейнер выносится на поверхность и распределяется в основном за счет движения нагретой жидкости (конвекционный ток), а не теплопроводностью. Этот тип движения энергии называется тепловая конвекция, потому что добавленное тепло вызывает поток жидкости (циркуляция по конвекция) за счет снижения плотности жидкости. Разница температур между приповерхностная область масла, измеренная над источником тепла и вблизи концов блюда из хлеба (вдали от огня) будет около 2-3С и его можно наблюдать с помощью чувствительного термометра. (Это нет необходимости нагревать масло в течение длительного времени или до высокой температуры, чтобы вызывают конвекцию. Конвекция начнется вскоре после того, как тепло подается на дно формы для хлеба.

Время нагрева будет несколько больше используя свечи.)

 

3. Измерьте горизонтальную скорости конвективного потока вблизи поверхности жидкости, поместив метрическая линейка на верхней части контейнера (ориентированная вдоль длинного направления блюдо из хлеба). Глядя вниз на конвектируя жидкость и наблюдая за отдельными хлопьями тимьяна, измерьте расстояние, на которое перемещается одна хлопья за период времени, например, 10 или 20 секунд или более. (Можно также выполнить это измерение путем наблюдения со стороны тарелки.) Разделите расстояние (в см) на время до определяют скорость в см/с (обычно ниже 1 см/с). Измерить скорость и направление движение в нескольких местах для приповерхностного потока жидкости. Являются ли все измерения приблизительно такой же? Где скорости самый большой? Где они самый маленький? Чем можно объяснить эти колебания скорости? Являются ли направления потока «в сторону» от обогреваемой центральной зоны контейнер? Какие эффекты или характеристики модели могут вызвать изменчивость скоростей?

 

4. Поместите тонкие кусочки пробкового дерева на поверхности жидкости, как показано на рисунке 5. Наблюдайте за движением кусочков дерева. (представляющие относительно жесткие части плит, таких как большинство континентальных регионов) с течением времени. Вы должны увидеть табличку разделение или дивергенция (аналогично континентальному рифтогенезу и последующему морскому растекание океанической литосферы по срединно-океаническим хребтам) на центр контейнера, где значительный восходящий поток жидкости вызван обогрев. (из-за поверхностного натяжения два куска дерева в центре формы для хлеба могут иметь тенденцию «слипаться». В этом случае используйте карандаш или другой инструмент, чтобы слегка отделить древесину. Однажды поверхностное натяжение уменьшается, плиты будут двигаться вместе с лежащей под ними жидкостью поток.) ​​Кроме того, с течением времени две плиты должны столкнуться аналогично континентальному столкновению, которое часто сопровождает субдукцию, когда две плиты движутся навстречу друг другу (сходится).

Используя метрическую линейку, как в шаг 3, измерьте скорость одного из кусков дерева. Как эта скорость соотносится со скоростью жидкости? скорости потока, которые были получены ранее?

 

Конвекция в Земля: Тепловая конвекция Предполагается, что они существуют в больших масштабах, по крайней мере, в двух регионах в Земля. Жидкое внешнее ядро ​​и верхняя мантия, которая ведет себя как твердое тело для распространения сейсмических волн и как очень вязкая жидкость для длительных геологических процессов, включая конвекцию. Тепло, вызывающее конвекцию внутри Земля поступает из двух источников первоначального тепла от аккреции и тепла, выделяемого при радиоактивном распаде нестабильных изотопов. Хотя Земле около 4,5 миллиардов лет, некоторое количество тепла остается от аккреционного процесса во время его образования, потому что фрагменты Земли материалы были нагреты до очень высоких температур ударом во время формирования планета и материалы Земли имеют относительно низкую теплопроводность, поэтому что значительное количество тепла было сохранено с ранних стадий Земли история.

Более важным источником Однако теплота есть естественный самопроизвольный радиоактивный распад неустойчивых изотопы элементов, которые распространены по всей Земле, особенно в кора и мантия. Эти радиоактивные элементы включают уран, торий и рубидий. Эти источники тепла вызывают повышение температуры Земли с глубине до температуры около 5000С во внутреннем ядре.

 

Земля Предполагается, что внешнее ядро ​​состоит в основном из жидкого железа. Конвективный поток во внешнем ядре не приносит тепло только к границе ядра и мантии, где часть его передается в мантию, но и вызывает магнитное поле Земли движениями электропроводящий материал внутреннего сердечника. Температура в верхней мантии достаточно высока, 1200°С. вызывают тепловую конвекцию высоковязких пород верхней мантии, хотя скорость потока, по-видимому, очень мала — порядка см/год. Мантийная конвекция в верхней мантии или предполагалась вся мантия (рис. 6). Течение мантии, вероятно, является причиной тектонические движения. Все еще дискуссии о деталях конвекции в мантии и Связь конвекции с тектоникой плит. Например, есть свидетельства опознания субдуктивных плиты в верхней мантии Земли, то есть литосферные плиты (субдуктивные плиты) иногда простираются (проникают) на глубины, превышающие верхнюю мантию (ниже переходная зона мантии, включая 670-километровый разрыв, где сейсмическая волна скорость быстро увеличивается с глубиной, что указывает на изменения в составе или кристаллическая структура или «упаковка» мантийных минералов). Следовательно, мантийная конвекция может быть не такой такие простые, как модели конвекции верхней мантии или конвекции всей мантии, которые показаны на рисунке 6. Аналогично, точная связь мантийной конвекции с движением плит в настоящее время не установлена. известен. Мантийная конвекция может быть основная причина тектоники плит. Альтернативно, мантийная конвекция могла быть более пассивной реакцией на движения плит. В любом случае становится очевидным, что тепло внутри Земли является главной движущей силой тектоники плит и мантии. конвекция. Для получения дополнительной информации о тектонике плит и мантийной конвекции, см. почти все недавние вводные, учебник по геологии для колледжей, такой как Press and Siever (1994), Лютгенс и Тарбак (1999) или Скиннер и Портер (1999).

 

Вязкость Эксперименты: ньютоновских Вязкость — закон трения для жидкостей. Вязкость определяется как напряжение сдвига, деленное на скорость сдвига. для жидкостей. Касательное напряжение – это сила на единицу площади (в точке), направленная параллельно направлению сдвига или поток. Вязкость можно рассматривать как сопротивление жидкости течению. Для например, если жидкость (такая как вода) легко течет, она имеет низкую вязкость; если оно не течет легко (например, патока, мед или тяжелое масло), оно имеет более высокую вязкость. Вязкость измеряется в единицы паскаль-секунды (Па-с), которые эквивалентны ньютон-секундам/м ² .

 

1. Чтобы проиллюстрировать значение касательного напряжения и вязкость и показать различную вязкость двух жидкостей, попробуйте следующий эксперимент. Поместите кусок пробковое дерево на поверхности масла в форме для хлеба. Слегка надавите на древесину палец (чтобы создать трение между пальцем и деревом), а затем нажмите горизонтально (параллельно поверхности жидкости) на древесине. Обратите внимание, что для перемещения требуется очень небольшое усилие. кусок дерева. Вязкость жидкости мало, эквивалентно малое касательное напряжение (в определении ньютоновской вязкости, указанной выше) и большой скорости сдвига или поток. Отметим также, что движение древесина вдоль поверхности практически не влияет на остальную жидкость. Масло и тимьян в масле не потока (за исключением масла непосредственно под древесиной или по бокам древесина, на которую действует поверхностное натяжение масла). В дополнение к иллюстрации низкой вязкости этой жидкости, этот эксперимент демонстрирует, что жидкости не способны выдерживающие или распространяющиеся напряжения сдвига (движение древесины и попутное движение жидкости, прилегающей к древесине, не вызывает течения в оставшийся объем нефти) и, таким образом, не распространяют сейсмические поперечные волны, которые в твердых телах связаны с движением сдвига и напряжениями сдвига.

 

2. Затем из куска глупого материала сделайте куб. замазка. Глупая замазка может быть придумана как упругое тело при кратковременных напряжениях (если его скатать в шар, то будет отскакивать от пола, как резиновый мяч, если его уронить), и вязкое жидкость для более длительных процессов (обратите внимание также на сравнение вязкости иллюстрацию, описанную ниже). Поместите кубик глупой замазки на столе и положить кусок пробкового дерева поверх куб. Используя ту же процедуру, что и в предыдущий эксперимент, слегка надавите на дерево (чуть выше глупой замазки куб) и нажмите горизонтально. Продолжать приложить усилие в горизонтальном направлении. Через какое-то время (много секунд) поток в глупой замазке станет виден, и куб будет искажен сдвигом. В этом эксперименте напряжение сдвига равно больше (нужно сильнее надавить на дурацкую замазку в горизонтальном направлении, чтобы заставьте глупую замазку течь), и скорость сдвига будет намного медленнее. Поэтому, согласно определению Ньютоновская вязкость ( напряжение сдвига/скорость сдвига ), вязкость глупая замазка намного выше, чем масло.

 

3. Исследовать вязкость некоторых жидкостей. и продемонстрировать, что на вязкость жидкости также влияют дополнительные эффекты, такие как температура жидкости, попробуйте следующий эксперимент. Застелите большой противень алюминиевой фольгой и сделайте наклонную плоскость, поместив одну сторону противня на керамические чашки, подняв таким образом эту сторону примерно на 10 см. Нарисуйте короткую горизонтальную линию на фольге возле вершина наклонной плоскости и дополнительная линия около 10 см «по наклону» от первой строки. Последовательно налейте на фольгу следующие жидкости (примерно по 20 мл) чуть выше первой строки: вода, Каро сироп подогретый до 40С, Сироп Каро комнатной температуры (~20С), охлажденный сироп Каро (~5С). (Используйте 3 мерных стакана для сиропа; нагрейте сироп в одной емкости; охладите сироп в одной емкости; и использовать третий контейнер для воды комнатной температуры и комнатной температуры сиропа.) С помощью секундомера засеките время, сколько времени требуется жидкости, чтобы пройти 10 см от верхней линии до нижней линия (один эксперимент привел к следующим временам: вода: 0,5 с; подогретый сироп: 2с; сироп комнатной температуры: 6 с; охлажденный сироп: 24с). Подготовьте таблицу данных, показывающую жидкость, температура и время истечения, чтобы облегчить сравнение и анализ результатов. Вязкость этих жидкостей примерно пропорциональна длине время течения (или обратно пропорционально скорости течения). Вода имеет наименьшую вязкость и охлажденный сироп Каро имеет наибольшую вязкость среди этих жидкостей. Отметим также, что вязкость Каро сироп был сильно затронут температурой с более высокой температурой соответствует более низкой вязкости. В вообще говоря, вязкость жидкости определяется не только составом жидкости, но и давлением и температурой жидкости, а иногда и размер и продолжительность напряжения, которое вызывает поток жидкости.

 

Примеры вязкости для некоторых обычных жидкостей и некоторых земных материалов показаны на Таблица 1. Обратите внимание, что существует очень большой диапазон вязкостей. Также; Обратите внимание, что вязкость мантии Земли очень велика. Породы мантии даже при высоком давлении и температуре, ведут себя примерно как твердые тела, за исключением длительных периодов времени или когда порода расплавлена ​​(плавится, чтобы превратить твердое тело в жидкость), например, в магматические камеры. Магматические очаги были в горячей мантии под срединно-океаническими хребтами и в земной коре под вулканы. Мантийный поток (тепловой конвекция мантии) происходит с очень малыми скоростями (скорость течения в несколько см/год). (Контрольный вопрос: насколько выше скорость потока овощей? нефть в эксперименте с моделью тепловой конвекции по сравнению с мантийным течением скорости?) Наконец, поместите шар из глупая замазка на сковороде или противне с тефлоновым покрытием. Наклоните кастрюлю или противень, чтобы сформировать крутой (наклон не менее 45 градусов) наклонная плоскость. Поместите полоску скотча (длиной около 10 см) рядом с дурацкой замазкой и положите метка на ленте для обозначения положения «переднего края» глупая шпаклевка. Дать постоять несколько дней. Проверьте положение нижнего край глупой замазки каждый день или два и отметьте положение. Глупая замазка будет медленно стекать по наклонная плоскость. Поток будет происходить быстрее если глупая замазка находится в относительно теплом месте. Обратите внимание, что глупая замазка гораздо более вязкая. чем вода или сироп, использовавшиеся в предыдущем эксперименте.

 

 

Связанные Виды деятельности: Исследование Плотность драгоценных камней; Пазл с тарелками; Перекидная книга по тектонике плит; Интерьер Земли Состав; Исследование тектоники плит с использованием моделей пены; Посмотреть видео «Внутри гавайских вулканов» (Смитсоновский институт), чтобы увидеть конвекционные потоки. в лавовом озере и аналогиях лавового озера с тектоникой плит (разделение плит и дивергенция, трансформные разломы, столкновение и субдукция плит).

 

 

Каталожные номера:

 

Atwater, Т., Континентальный дрейф и тектоника плит, видеозапись, 20 минут, 1988 г. (к заказ: отправить чек на 15 долларов, подлежащий оплате «Регенты Калифорнийского университета» запрашивают 1988 г. Видеозапись дрейфа континентов и тектоники плит, адресованная Рику Джонсону, Учебная консультация, Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, Санта-Барбара, Калифорния 93106).

 

Лютгенс, Ф.К. и Э.Дж. Тарбак, Основы наук о Земле , Прентис Холл, Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси, 454 стр., 1999 г. (глава 5 о тектонике плит).

 

Пресс, R. и R. Siever, Understanding Earth , (3 ^rd edition), W.H. Фриман, Нью-Йорк, 682 стр., 1994 г. (глава 20 о тектонике плит).

 

Симкин, Т., Дж. Д. Унгер, Р. И. Тиллинг, П. Р. Фогт и Х. Сполл, Эта динамическая планета А Карта мира вулканов, землетрясений, ударных кратеров и тектоники плит, Смитсоновский институт и Геологическая служба США, карта масштаба 1:30 000 000, 1994, (1-888-ASK-USGS; http://pubs.usgs.gov/pdf/planet.html).

 

Скиннер, Б., С. Портер и Д. Боткин, Голубая планета: введение в Землю System Sci ence, (2 ^nd edition), J. Wiley, New York, 1999.

 

Smithsonian Institution, Inside Hawaiian Volcanoes, видеозапись, 25 минут, 1989 г. (http://nmnhwww. si.edu/gvp/products/inv.htm).

 

 

Таблица 1: Вязкость выбранных жидкостей и материалов

 

Жидкость/Материал	Температура ( С)	Вязкость (Па-с; Паскаль-секунды = Ньютон-секунды/м 2 )*
Воздух	20	1,8 10 -5
Вода	20	1,0 10 -3
Мед	20	1,6
Течет горячий лава (Гавайский вулкан)	~ 1150	~ 80
Стекло	~ 20	~ 10 12
Лед	0	~ 10 12
Каменная соль	20	~ 10 14
Мелкая мантия	~ 1000	~ 10 23 -10 24
Астеносфера	~ 1300	~ 10 19 -10 20
Глубокая мантия	> 1500	~ 10 21 -10 22

 

*Вязкость часто указывается в единицах Пуаз; 10 Равновесие = 1 Па-с.

 

 

 

 

Рисунок 1. Расстановка кофейных чашек, банки Sterno и формы для хлеба на столешнице (вид сбоку) для эксперимента по тепловой конвекции. Короткие линии представляют собой хлопья тимьяна в масло. Стрелки показывают ожидаемые направления поток жидкости, определяющий конвекционные ячейки после нагревания жидкости.

 

 

 

 

Рисунок 2. Альтернативный сетап с использованием двух свечей вместо грудины для тепла.

 

 

 

 

 

Рисунок 3. Фото крупным планом (вид сбоку) масла и тимьян в форме для хлеба. Тепло от свечи заставляют масло и тимьян подниматься в середине блюда (выше пламя свечи), текут горизонтально (от центра) у поверхности масла, тонут у более холодных краев формы для хлеба и текут горизонтально к центру по дну посуды, тем самым завершая конвекцию клетки.

 

 

 

 

Рис. 4. Схема устройства для эксперимента с потоком жидкости. Копии этого рисунка можно использовать для записи наблюдаемые направления течения жидкости (стрелками на схеме) в масла после начала конвекции при подводе тепла.

 

 

 

 

 

Рисунок 5. Расположение 3 кусков пробкового дерева на поверхность масла (вид сверху на блюдо) для иллюстрации «тарелки движения».

 

 

 

Рис. 6. Гипотетические сечения Земли, показывающие возможные закономерности конвекции. Верхняя диаграмма: схематическая диаграмма, иллюстрирующая конвекцию в верхней мантии Земли.