Обогреватели различаются прежде всего тем, как передают тепло: выдувают нагретый воздух вентилятором, нагревают воздух, который сам поднимается и перемешивается (конвекция), или греют излучением сразу людей и предметы. Ниже — способы обогрева, краткое сравнение самых распространённых приборов и принцип работы каждого.
Способы передачи тепла
Любая система обогрева поддерживает в помещении заданную температуру, хотя уличная температура может сильно меняться в зависимости от региона и сезона. Обогреватель возмещает потери тепла: холодный воздух проникает с улицы, тёплый уходит наружу, тепло теряется и через ограждающие конструкции здания. Основных способов обогрева три:
- Подача тёплого воздуха. Так работают стационарные (водяные и электрические) и переносные (электрические) тепловентиляторы, водяные и электрические тепловые завесы, газовые, водяные и электрические системы воздушного отопления.
- Конвекция — перемешивание воздуха из-за разной плотности: холодный воздух тяжелее тёплого и опускается. К конвекционным системам относятся водяные и электрические конвекторы и радиаторы конвекторного типа.
- Излучение. Тепло передают камины и печи, инфракрасные лампы и галогеновые обогреватели, тёплые полы.
Основные типы обогревателей: краткое сравнение
| Тип прибора | Как передаёт тепло | Основная задача | Существенные условия применения |
|---|---|---|---|
| Масляный радиатор | Конвекция от нагретого корпуса | Равномерный обогрев комнаты | Прогревает медленнее, но долго держит тепло |
| Тепловентилятор | Поток воздуха через нагреватель | Быстрый обогрев | Мощность регулируется; у многих есть режим поддержания +5 °C |
| Инфракрасный обогреватель | Излучение, нагревает поверхности и людей | Обогрев зоны или всего помещения | Греет в зоне действия, в том числе под высокими потолками и на улице |
| Электрическая тепловая пушка | Мощный поток тёплого воздуха | Обогрев больших помещений | Прочный корпус для тяжёлых условий |
| Топливная пушка непрямого нагрева | Воздух греется через стенки камеры сгорания | Обогрев помещений, где находятся люди | Нужны дымоход и достаточная вентиляция |
| Топливная пушка прямого нагрева | Горячий воздух вместе с продуктами сгорания | Обогрев открытых площадок | Только на улице или в больших помещениях с хорошей вентиляцией и без людей |
Как работает масляный радиатор
В металлическом корпусе масляного радиатора находятся ТЭНы, залитые специальным маслом. У масла большая теплоёмкость, поэтому, нагревшись, оно долго держит тепло.
Нагретый радиатором воздух поднимается, перемешивается с холодным и расходится по комнате. Как быстро прогреется помещение, зависит в первую очередь от мощности радиатора, а также от его конструкции. Иногда к радиатору добавляют вентилятор: он ускоряет обогрев и перемешивание воздуха.
Как работает тепловентилятор
Вентилятор продувает воздух через нагревательный элемент — керамические пластины или спираль, — поэтому помещение прогревается очень быстро. Степень нагрева задают регулятором мощности.
У многих тепловентиляторов есть режим «антифриз»: при минимальном расходе энергии прибор поддерживает в помещении около +5 °C и не даёт ему промёрзнуть.
Керамические пластины нагреваются сравнительно слабо, поэтому тепловентиляторы с ними считают более безопасными, и служат такие нагреватели дольше.
Как работает инфракрасный обогреватель
Инфракрасный обогреватель работает иначе, чем большинство других приборов: он греет не воздух, а предметы. Его излучение сначала поглощают поверхности в зоне действия — пол, стены, мебель, оборудование и тело человека1. Нагревшись, они отдают тепло воздуху.
Воздух почти не поглощает тепловое излучение — так же, как обычный свет, поэтому основная часть энергии доходит до людей и поверхностей в зоне действия прибора. Это позволяет обогревать отдельную зону и выравнивать температуру по высоте помещения: человек чувствует тепло прямо от обогревателя, и среднюю температуру воздуха можно держать ниже.
Как работают тепловые пушки
Электрические пушки
Электрическая тепловая пушка — по сути мощный тепловентилятор в прочном, хорошо защищённом корпусе. Она обогревает помещение потоком тёплого воздуха. Кроме электрических, бывают пушки на дизельном топливе и газе — непрямого нагрева (с отводом продуктов сгорания) и прямого. Подробнее устройство описано в статье «Какой принцип работы тепловой пушки».
Пушки непрямого нагрева
У таких пушек продукты сгорания уходят в дымоход, а не в помещение. Топливо сгорает в закрытой камере с выхлопной трубой. Вентилятор в заднем торце пушки нагнетает воздух: небольшая часть идёт в камеру и поддерживает горение, основная проходит между стенками камеры и корпусом и нагревается. Такие пушки можно использовать в закрытых помещениях с людьми, но там должна быть вентиляция, которая возместит воздух, расходуемый на горение.
Пушки прямого нагрева
Здесь горячий воздух поступает в помещение вместе с продуктами сгорания. Топливо из встроенного бака через фильтр подаётся к форсунке, распыляется в камере сгорания и воспламеняется, а вентилятор в заднем торце продувает через камеру воздух; выйти пламени наружу не даёт специальный экран. Такую пушку используют только на открытых площадках или в больших помещениях с хорошей вентиляцией, где нет людей.
Для чего нужна воздушная завеса
Главная задача воздушной завесы — экономить тепло: разделять зоны с разной температурой по обе стороны открытых ворот, входных дверей или рабочих окон. Некоторые модели с нагревателем могут и обогревать помещение: например, завеса Frico PA1508 при закрытом окне работает как обычный обогреватель2. Возможен ли такой режим, зависит от исполнения конкретной модели.
2Инструкция Frico PA1508, с. 9
Завеса похожа на вытянутый тепловентилятор, который создаёт мощный узкий «плоский» поток воздуха. Её ставят над оконным или дверным проёмом либо сбоку от него.
Поток завесы перекрывает открытый проём и не пускает в помещение холодный воздух. Барьер работает, только если поток доходит до пола. Большая часть воздуха выдувается внутрь, но часть всё равно уходит на улицу.
Иногда завесы применяют с обратной целью — сохранить холод в охлаждаемом помещении. Такие завесы воздух не греют, а просто перекрывают проём мощным потоком и разделяют зоны с разной температурой. Подробнее — в статье «Что такое тепловая завеса».
