Funktionsprinzip eines elektrischen Konvektors

Ein elektrischer Konvektor ist ein elektrisches Heizgerät, das die Lufttemperatur in einem Raum durch Konvektion erhöht. Es ist ein unverzichtbares Hilfsmittel bei einem kurzfristigen Temperaturabfall während einer unbeheizten Zeit, um ein angenehmes Mikroklima im Wohnraum aufrechtzuerhalten.

Was ist ein Konvektor?

Der Konvektor ist eines der beliebtesten Heizgeräte für Wohnräume und Büros. Dieser Artikel hilft Ihnen bei der Beantwortung der Frage, was es so macht.

Funktionsprinzip des Konvektors

Wie in der Einleitung erwähnt, basiert die Funktionsweise des Geräts auf dem Prinzip der Konvektion bzw. der natürlichen Zirkulation von Luftströmen. Das Gerät erwärmt die von unten in den Konvektor eintretende Kaltluft über ein Heizelement. Danach verlassen die erhitzten Ströme das Gerät durch Schlitze im oberen Teil des Gehäuses. Warme Luft breitet sich in verschiedene Richtungen aus und sinkt beim Abkühlen allmählich ab, wo sie wieder in die Einfangzone gelangt. Dadurch wird eine natürliche Zirkulation gewährleistet, wodurch die Temperatur im Raum schnell ansteigt.

Konvektorgerät

Das Gerät hat ein recht einfaches Design.An der Unterseite des Gehäuses befinden sich Öffnungen für den Zustrom kalter Luft. Auf der Oberseite befinden sich Schlitze zur Verteilung des heißen Stroms. Im Inneren befinden sich:

• Heizelement (offener oder geschlossener Typ);
• Temperatursensor;
• Steuerblock.

Letzterer schaltet das Gerät ein/aus, stellt die Betriebstemperatur ein und schaltet es bei Überhitzung auch ab. Der Temperatursensor ist mit einem Steuerkreis verbunden, der bei Ermittlung des dem eingestellten Temperaturniveau entsprechenden Niveaus ein Signal zum Ausschalten des Heizelements sendet. Nachdem der Raum abgekühlt ist, schaltet sich der Konvektor wieder ein.

Es gibt drei Arten von Heizelementen: Heizelemente, Nadel- und monolithische Heizelemente.

Die Steuerung kann mittels eines mechanischen Thermostats erfolgen oder in einer elektronischen Schaltung umgesetzt werden.

REFERENZ! Konvektoren sind in Boden- und Hängeversion erhältlich. Bei bodenstehenden Modellen besteht eine potenzielle Gefahr – bei Umkippen besteht Brandgefahr. Daher sind fast alle derartigen Geräte mit einem Überschlagsensor und einem Notabschaltsystem ausgestattet.

Vor- und Nachteile eines Konvektors

Das Gerät hat eine Reihe von Vorteilen:

• einfache Installation und Bedienung;
• lange Lebensdauer ohne besondere Wartung;
• niedrige Kosten;
• die Fähigkeit, autonom ohne ständige menschliche Anwesenheit und Kontrolle zu arbeiten;
• hoher Wirkungsgrad (bis zu 90–95 %);
• kein Lärm während des Betriebs;
• stellt keine Anforderungen an die Qualität des Stromnetzes - störungsfreier Betrieb bei Spannungen im Bereich von 150 bis 240 V;
• trocknet die Umgebungsluft nicht aus;
• verträgt Kontakt und Spritzer und kann bei Nässe verwendet werden;
• der Körper erwärmt sich nicht auf hohe Temperaturen, wodurch eine Verbrennungsgefahr ausgeschlossen ist;
• hohe Wartbarkeit;
• Möglichkeit der flexiblen Anpassung der Raumtemperatur;
• hohes Maß an Sicherheit.

Leider ist das Gerät nicht ohne Nachteile, darunter:

• erheblicher Energieverbrauch;
• kann zu unangenehmen Gerüchen führen, wenn Staub auf ein offenes Heizelement gelangt;
• begrenzter Anwendungsbereich – nur in kleinen Räumen (bis 30 Quadratmeter) mit niedrigen Decken wirksam.

Berechnung der Konvektorleistung

Bei der Auswahl eines solchen Geräts ist die Leistung das wichtigste Leistungsmerkmal. Sie richtet sich nach der Größe und Konfiguration des Raumes, in dem die Heizung installiert werden soll. Um die benötigte Leistung zu ermitteln, gibt es mehrere Ansätze.

Basierend auf der Fläche des Raumes

Es ist allgemein anerkannt, dass für einen Raum mit einer Tür, einem Fenster und einer Durchflusshöhe von 2,5 m 1 kW pro 10 m benötigt werden² Bereich. Dieser Ansatz ist ungefähr und kann durch Korrekturfaktoren (k) angepasst werden. Befindet sich der Raum beispielsweise in einer Gebäudeecke, ist also beidseitig von Außenwänden umgeben, so wird bei der Berechnung der Leistung die Korrektur k = 1,1 angesetzt.

Wenn der Raum über eine gute Wärmedämmung verfügt, können Sie einen Reduktionsfaktor von 0,8 oder 0,9 verwenden.

Beispiel 1. Es ist notwendig, die Leistung eines Konvektors für die Installation in einem Raum mit einer Fläche von 25 m zu berechnen², mit niedrigen Decken (ca. 2,5 m), gelegen in der Ecke eines Gebäudes mit Wänden, die über eine doppelte Wärmedämmung verfügen. Das Zimmer hat ein Fenster und eine Tür.

Dann wird die Leistung P nach der Formel berechnet: P = 1 kW * (25 m²/10 m²) * 1,1 * 0,8 = 2,2 kW.

Nach Raumvolumen

Mit diesem Ansatz können Sie die Leistung des Geräts genauer bestimmen, da die Höhe des beheizten Raums berücksichtigt wird. Die Idee ist, dass zum Erhitzen jedes Kubikmeters Luft eine Geräteleistung von 40 W erforderlich ist. Um den Endwert zu ermitteln, werden die gleichen Koeffizienten wie im vorherigen Fall verwendet. Auch bei mehr als einem Fenster im Raum lohnt es sich, den Leistungswert zu klären – jedes weitere erfordert eine Leistungssteigerung des Gerätes um 10 %.

Beispiel 2. Sie müssen die Leistung für ein Wohnzimmer im mittleren Teil eines Gebäudes mit gut isolierten Wänden auswählen. Das Wohnzimmer hat 2 Fenster, die Raumhöhe beträgt 2,7 m, die Länge 7 m und die Breite 4 m.

Berechnen wir die Leistung:

P = 2*2,7*7*0,8*40 = 1209,6 W = 1,21 kW.

Als zusätzliche Heizquelle

Wenn das Haus über eine Zentralheizung verfügt, deren Leistung nicht ausreicht, um eine angenehme Temperatur aufrechtzuerhalten, kann ein Konvektor als zusätzliche Wärmequelle eingesetzt werden.

In diesem Fall ist eine Leistung von 40 ± 10 W pro Quadratmeter Fläche bzw. 15–20 W pro Kubikmeter erforderlich.