Капельный (парокапельный) обогреватель

По устройству этот обогревательный прибор занимает промежуточную позицию между системой радиаторов водяного или парового отопления с циркуляцией теплоносителя, и устройствами локального, направленного обогрева, использующими в качестве передачи тепла инфракрасное излучение. Капельный обогреватель – агрегат, использующийся в быту и на производстве уже много лет, заслуживает более подробного рассмотрения, так как в силу своих технических характеристик не утратил популярности и производится по сей день, только в более усовершенствованном исполнении.

Устройство парокапельного обогревателя

Капельный обогреватель представляет собой герметичную ёмкость из чугуна, стали или алюминия, основание которой расположено под углом 20 градусов к горизонтали. В один из двух торцов ёмкости, расположенный ниже, вмонтирован ТЭН - трубчатый электронагреватель с выводом наружу контактов для подключения в электросеть. Емкость заполнена водой или раствором этанола, метанола с таким расчётом, чтобы покрывать ТЭН.

Читателю на заметку: статья про электрическое отоплени в доме, как платить меньше.

Упрощённая схема ПКН

Металл в качестве материала корпуса обусловлен предъявляемыми к ёмкости требованиями:

• высокая теплопроводность;
• термостойкость;
• прочность (стойкость к механическим повреждениям и действию высокого внутреннего давления пара.

В большинстве случаев корпус капельного обогревателя выполнен в форме многосекционного блока, напоминающего классический радиатор парового или водяного отопления, так как такое устройство обладает большой площадью поверхности и, соответственно, большей теплоотдачей. Кроме того, узкие секции в вертикальном положении не требуют большого объёма жидкости для того, чтобы покрыть ею применяемые в такой конструкции игольчатые ТЭНы. Для ещё большего увеличения площади теплоотдачи ПКН применяют дополнительное оснащение корпуса рёбрами – оребрение секций. Кроме ТЭНа, парокапельный нагреватель современного исполнения оснащён блоком автоматического управления, включающим в себя термостат с регулятором температуры, позволяющим устанавливать на приборе её оптимальное значение, по достижении которой в комнате устройство будет автоматически отключаться.

Принцип действия пароконденсатного прибора обогрева

Парокапельное устройство включается в бытовую сеть, и ТЭН начинает нагрев жидкости в ёмкости, доводя её до кипения приблизительно за 10 минут. Пар поднимается вверх, отдавая тепло корпусу и конденсируясь на внутренней поверхности емкости, после чего паровой конденсат стекает по стенкам обратно вниз к ТЭНу. В теплоотдаче участвуют два теплоносителя – горячая вода в нижней части ёмкости и пар в верхней. Процесс теплообмена ускоряется рёбрами на наружной поверхности корпуса.

Штатные расчётные характеристики парокапельного нагревателя

При разработке моделей ПКН строго соблюдается расчётный технологический принцип – определённое соотношение количества жидкости в ёмкости, мощности ТЭНа и площади наружной поверхности устройства, обеспечивающее давление в обогревателе не более 0,07 Мпа, а максимальную температуру – 115 градусов (оптимальная 100-105 градусов), что позволяет капельному нагревателю соответствовать требованиям, предъявляемым нормативными техническими актами к неопасным бытовым приборам, использующим водогрейный котёл с паром под давлением. То есть, в ПКН, в зависимости от мощности и площади поверхности, находится ровно столько воды, сколько необходимо для парообразования без оголения нагревательного элемента, но недостаточно для создания взрывоопасного давления.

Важно! Указанные предельно допустимые величины давления и температуры избавляют от необходимости использования в конструкции обогревателя предохранительно клапана сброса избыточного давления.

Из соображений безопасности мощность бытовых капельных обогревателей находится в диапазоне 0,5-2,0 кВт, причём значения ближе к верхнему пределу и выше присущи промышленным агрегатам, имеющим более прочное, даже антивандальное исполнение.

Будет интересно: что же выбрать, радиаторы или теплый пол? Что выгоднее? Читайте здесь.

Виды капельных обогревателей

Парокапельные устройства обогрева делятся на бытовые и промышленные, отличающиеся, как уже указывалось, мощностью и конструкцией. В бытовых приборах немалое значение имеет эстетичность агрегата, которая отходит на второй план в приборах промышленного исполнения, уступая место дополнительной прочности конструкции и защищённости электрокабеля. Обе эти разновидности могут быть переносного или настенного исполнения. Переносные приборы оснащены устойчивыми опорами, препятствующими опрокидыванию, а настенные – кронштейнами, обеспечивающими надёжное крепление устройства к основанию.

Важно! При установке настенного агрегата участок стены за ПКН необходимо защитить от воздействия тепла отражающим или теплоизолирующим экраном, что предупредит рассыхание или появление трещин.

Сферы применения прибора

Производство ПКН в бытовом и промышленном исполнении основано на их широком применении в самых различных целях:

• для отопления помещений в жилых, общественных и производственных зданиях;
• для обогрева дачных домиков и загородных коттеджей в межсезонье - осенне-весенний период;
• в качестве дополнительных источников тепла в отдельных помещениях жилья с печным отоплением на твёрдом топливе, компенсирующих резкие спады температур, особенно в северных районах;
• как защита от размораживания систем водоснабжения и канализации в подвалах и технических подпольях жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданий;
• как альтернативный вариант обогрева при замене в многоквартирных домах систем центрального отопления, устаревших физически (при наличии резерва в электроснабжении таких зданий возможно обеспечение их отоплением беструбной системой ПКН в полном объёме);
• для автономного отопления квартир в зданиях с эффективной изоляцией наружных стен, где применение разветвлённой системы теплоснабжения становится нецелесообразным из-за значительных потерь тепла, связанных с большой протяжённостью труб разводки;
• для обеспечения локального температурного режима, обусловленного технологией строительного производства, при выполнении внутренних общестроительных, ремонтных и отделочных работ в многоквартирных домах, общественных и производственных зданиях в зимний период.

Перечень применения парокапельных обогревателей можно продолжить, но перечисленных сфер вполне достаточно, чтобы иметь представление о востребованности ПКН.

Положительные и отрицательные характеристики

Как и у всех обогревательных приборов и систем, у ПКН есть достоинства и недостатки. Чтобы выбор вида обогревателя при покупке был рациональным, перечислим плюсы и минусы капельных обогревателей.

Достоинства

• Высокий КПД агрегата - передача тепла от нагревательного элемента, расположенного почти вплотную к теплоотдающей поверхности, происходит практически без потерь;
• Комфортность тепла – ПКН не влияет на уровень влажности воздуха, не загрязняет его продуктами сгорания воздушной пыли, качество тепла из-за относительно низкой температуры теплообменника не уступает эффекту от обогрева системой центрального отопления;
• Изолированность нагревательных элементов – отсутствие опасности получения серьёзного ожога от прямого контакта с ТЭН;
• Долговечность ПКН – 10-20 лет;
• Отсутствие факторов вредного воздействия на человека.

Недостатки

• Более высокая, чем у масляных и инфракрасных ламповых обогревателей стоимость;
• Значительное потребление электроэнергии.

Отдельно следует рассмотреть также нюансы, занимающие промежуточное положение между достоинствами и недостатками – факторы, которые назвать достоинствами нельзя, но и в перечне недостатков ПКН, заявляемых производителями, их тоже нет: Работа обогревателя происходит в автоматическом режиме, обеспечиваемом термостатом, отключающим подачу электроэнергии по достижении температуры воздуха в помещении заданного значения. Однако в случае выхода термостата из строя процесс нагревания жидкости ТЭНом и парообразования выходит из-под контроля. Производитель уверяет, что количества воды в устройстве недостаточно для создания давления пара, угрожающего взрывом. Однако, человеческий фактор при производстве ПКН присутствует, а значит – количество воды в приборе может отличаться от безопасного. И в этой ситуации наличие в конструкции предохранительного клапана сброса излишка давления было бы очень кстати, но его нет. А значит, безопасность эксплуатации капельного обогревателя обеспечена на недостаточном уровне, и этот вывод обоснован.

Заключение

Использовать ли капельный обогреватель в быту, решать потребителю. Но в случае принятия положительно решения следует свести к минимуму вероятность негативных последствий:

• не приобретать устройства кустарного или сомнительного промышленного происхождения;
• эксплуатировать ПКН в соответствии с прилагаемой инструкцией;
• не пренебрегать общими правилами техники безопасности, обязательными к исполнению при эксплуатации всех электронагревательных приборов;
• критически относиться к излишне категоричным утверждениям производителя, в которых есть и доля маркетинговой специфики.