Нагреватели, системы обогрева

Существование живых организмов требует поддержания определённой температуры окружающей среды. При холодных погодных условиях используются системы обогрева. Ключевым элементом в любой такой системе является нагреватель. Нагреватели сконструированы согласно разным принципам и бывают канальчатыми, циркуляционными, трубчатыми, на основе высокоомной термостойкой спирали, на основе нагревательного кабеля, на основе элемента Пельтье.

Канальные нагреватели действуют по принципу нагрева воздуха. Такой нагреватель, или калорифер, нагревает воздух во время его прохождения через специальные вентиляционные каналы внутри устройства.

Основными принципами устройства циркуляционного нагревателя являются замкнутость и теплообмен. В большинстве своём, циркуляционные системы нагрева используются для жидких сред, но есть варианты конструкций и для газов.

Трубчатые нагреватели действуют при участии электричества и представляют собой трубку из металла произвольного изгиба, поверхность которой нагревается в результате прохождения электрического тока через нихромовую нить внутри трубки.

Использование нагревателей с высокоомной термостойкой спиралью происходит по принципу извлечения мощности из электроэнергии, проходящей через нихромовую проволоку в виде спирали.

Элемент Пельтье представляет собой преобразователь энергии ,который базируется на особенностях взаимодействия токопроводящих поверхностей с разными значениями показателей энергии электронов в зоне проводимости. В результате эффекта Пельтье при прохождении электронов в зону проводимости чуждого элемента-полупроводника происходит охлаждение поверхности, а при прохождении и в обратном направлении – нагрев.

Если рассматривать нагреватели с точки зрения среды нагрева, то самыми популярными являются водонагреватели и воздухонагреватели. Существует несколько типов водонагревателей: накопительный, проточный, проточно-накопительный.

Накопительные водонагреватели действуют по принципу циркуляционного нагрева и состоят из емкости для нагреваемой воды и термостата – водонагревательной ёмкости. Накопительный водонагреватель, или бойлер, может быть закрытого или открытого типов. Закрытый бойлер эффективен при наличии нескольких водоразборных точек, т.е. при помощи бойлера такого типа можно создать систему подачи воды в рамках небольшой площади. Открытые бойлеры используются при наличии одной водоразборной точки, при этом в таких типах бойлера и холодная и горячая вода подаются в одну и ту же ёмкость, но не смешиваются благодаря конвекции и разделению.

Проточные водонагреватели имеют меньший объем и нагревательную ёмкость, в которой установлен нагреватель в виде нихромной нагревательной спирали, горелки или трубки внутри теплоносителя, в которой нагревается вода.

Проточно-накопительные нагреватели комбинируют свойства накопительных и проточных, имеют средний объем и низкую цену. В отличие от емкостных водонагревателей, проточно-накопительные достаточно легко устанавливаются и эксплуатируются в быту, а в отличие от проточных, имеют больший объем.