Calor do ar

Os convectores de ar são uma grande classe de dispositivos de aquecimento que têm sido utilizados da mesma forma que os radiadores em todo o mundo há décadas. Diferem consideravelmente dos seus homólogos “radiantes” – tanto em princípio como em funcionamento. O radiador executa duas tarefas em funcionamento – aquece o ar e irradia calor sob a forma de ondas infravermelhas. O convector tem uma tarefa mais simples – aquece apenas o ar.

O princípio convector baseia-se em leis simples da física: o ar frio que flui através do permutador de calor é aquecido e sobe. Isto permite a circulação do ar na sala. Neste caso, ao contrário do aquecimento com radiadores, o aquecimento por convecção prevê uma maior diferença de temperatura entre o ar perto do chão e debaixo do tecto porque o ar aquecido sobe. No entanto, não se pode passar sem calor radiante com convectores. O chamado efeito secundário de aquecimento radiante ocorre quando o aparelho está em funcionamento: o ar quente no tecto aquece o tecto e a superfície do tecto começa a irradiar calor e a transferi-lo para a sala.

Como os convectores não são concebidos com superfícies que irradiam ondas infravermelhas, não há necessidade de os deixar expostos e assegurar a propagação desobstruída das ondas de calor para a sala. O convector pode ser instalado atrás de uma tela decorativa ou escondido atrás de elementos interiores – mas com a condição estrita de que os elementos circundantes não obstruam a circulação de ar.

Os convectores estão amplamente disponíveis tanto de marcas nacionais como estrangeiras Boki, Isan, Jaga, Kampmann, Kermi, Klima, Minib e muitas outras .

COM E SEM VENTILADOR

Apesar do princípio comum de funcionamento dos convectores, é implementado em diferentes modelos de diferentes maneiras. Existem dois tipos de convecção no mercado: a convecção forçada e a convecção natural.

O ar forçado implica ventiladores axiais ou tangenciais – atraem ar e aumentam o fluxo de ar do modelo. O ventilador tangencial está equipado com uma hélice ao longo de todo o seu comprimento e corre ao longo do permutador de calor, enquanto que o ventilador axial, por outro lado, está localizado na extremidade e dirige o ar ao longo do permutador de calor, que pode não “alcançar” a extremidade distante do convector. Por exemplo, pode aumentar a capacidade da unidade organizando as lamelas mais frequentemente – o ar ainda pode passar através da unidade a alta velocidade sob a pressão do ventilador. No entanto, existem também desvantagens. Em primeiro lugar, os motores dos ventiladores precisam de uma fonte de alimentação, pelo que será necessário ligar o convector ao fornecimento de electricidade, o que nem sempre é possível. E por vezes não é seguro – por exemplo, em piscinas e outras zonas húmidas existem modelos especiais com ventiladores alimentados por uma corrente contínua de baixa voltagem que não provocam um choque eléctrico. Há também modelos com um ventilador remoto que podem trazer ar para o convector a partir de outra sala através de uma conduta. Em segundo lugar, um ventilador é um dispositivo mecânico e faz ruído quando está a funcionar.

Os convectores com convecção natural, por outro lado, são muito silenciosos porque são concebidos sem qualquer ventoinha. Com estes modelos, o ar entra naturalmente no aparelho caindo no convector e depois aquecendo-o e depois voltando a soprar para a sala. Também não precisam de estar ligados à rede, o que simplifica a instalação. Mas a convecção natural requer certas condições. Por exemplo, para limitar a frequência de assentos das lamelas num permutador de calor. Por um lado, quanto mais lâminas tiver, mais calor pode dissipar; por outro lado, demasiadas lâminas podem reduzir a capacidade de transporte de ar do convector e dificultar o livre fluxo de ar através do dispositivo. Portanto, a distância entre as lamelas é estritamente lida para que ambas não dificultem o movimento do ar e, portanto, aqueçam o mais eficazmente possível. Alguns convectores com convecção natural podem ser equipados com um ventilador axial que aumentará a saída dos dispositivos, se necessário, e assim aumentar o fluxo de ar através deles. embora, neste caso, precisaria de os ligar com electricidade e eles não ficarão muito silenciosos quando os ventiladores estiverem em funcionamento.

NA PAREDE, NO CHÃO, NO INTERIOR DO CHÃO

Os convectores podem ser montados no chão, debaixo do chão ou na parede.

O convector de chão é um tipo especial de aparelho. A sua raiz está “-submergida” no chão da sala, o permutador de calor está num recesso no interior. Tais convectores são normalmente cobertos por uma grelha decorativa ao nível do chão. As grelhas são normalmente suficientemente fortes para lhe permitir caminhar sobre elas. Os convectores de chão têm uma vantagem importante sobre outros aquecedores radiadores, convectores de parede e convectores de chão – são pouco visíveis e podem dar uma capacidade de aquecimento muito elevada dependendo do tipo de convecção, construção do permutador de calor e outros factores . É por isso que são amplamente utilizados quando um espaço precisa de ser aquecido, mas não se quer objectos desnecessários que chamem a atenção. O envidraçamento panorâmico é um exemplo deste tipo de aplicação. As grandes placas de vidro parecem impressionantes e dão uma boa vista, mas os radiadores ou convectores padrão podem bloquear a vista – eles têm uma certa altura. os modelos de piso interno, por outro lado, não obstruem a vista, uma vez que estão quase inteiramente abaixo do nível do piso. O ar frio desce ao longo dos vidros e no fundo entra na grelha do convector; no interior do convector, passa pelo permutador de calor e é soprado como ar quente. Este tipo de convector também é utilizado para o aquecimento de perímetros e em muitas outras aplicações.

Os modelos de convectores de pavimento diferem na profundidade do corpo, no número de permutadores de calor e no tipo de convecção. A profundidade é um dos factores que limitam as possibilidades de instalação do convector de pavimento, porque nem todos os pavimentos o irão acomodar. Os dispositivos mais profundos podem atingir várias dezenas de centímetros de altura e são geralmente modelos com maior rendimento. Não se destinam a montagem nos pisos superiores dos edifícios, são normalmente instalados no piso térreo. As unidades mais profundas a partir de alguns centímetros , por outro lado, permitem instalá-las em qualquer betonilha de pavimento, não apenas no rés-do-chão. Mas também o poder destes modelos será menor do que o dos modelos de um piso.

Uma vez que a única parte visível do convector de pavimento é a grelha, os fabricantes prestam muita atenção à aparência do convector. Podem ser feitos de diferentes materiais – metal aço, alumínio , madeira, etc. d. As grelhas metálicas são mais fortes e podem ser mais finas, e os seus fios constituintes podem ser dispostos tanto em cruz como longitudinalmente até à grelha. No entanto, o metal pode ser aquecido pelo ar e começa a irradiar calor por si só, o que reduzirá a aerodinâmica convector, a sua capacidade de fluxo de ar e, consequentemente, a sua produção. Vale a pena mencionar, porém, que este fenómeno influencia apenas ligeiramente a capacidade final do dispositivo. As grades de madeira estão menos expostas a este fenómeno, mas também têm desvantagens. As varas de madeira são mais frágeis do que as de metal e, portanto, são mais espessas para aumentar a resistência, o que, por acaso, diminui a capacidade do convector, e colocadas transversalmente. Os fabricantes produzem grelhas em diferentes cores e também oferecem molduras de vários tipos e cores, por isso é fácil encontrar uma moldura para combinar com qualquer estilo interior.

a arquitectura moderna dos edifícios não se limita a linhas rectas, pelo que, para além de convectores rectos no chão, são possíveis formas mais complicadas, modelos angulares e até radiais. Na maioria dos casos, estas unidades são feitas por encomenda e a um custo extra para trabalhos atípicos.

É melhor planear a instalação de convectores de piso já na fase de construção do edifício, a fim de proporcionar nichos para eles. Ao mesmo tempo, os modelos baixos permitem a substituição da betonilha se a nova camada de betonilha for suficientemente espessa para acomodar o recinto modelo . Não é desejável instalar convectores de pavimento num pódio especialmente concebido para o efeito – se não estiverem situados de forma nivelada com o pavimento, os dispositivos não funcionarão tão bem como deveriam.

Os convectores de chão e os convectores de parede diferem principalmente nas suas dimensões. Os convectores montados na parede são normalmente bastante altos e montados na parede. Os convectores de pavimento são baixos e compactos; podem substituir o convector de pavimento em alguns casos – por exemplo, no aquecimento de divisões com grandes painéis de vidro. Devido à sua baixa altura, os modelos de pé no chão são discretos e podem ser facilmente escondidos mesmo atrás de móveis. Existem também os chamados modelos de rodapés – convectores com altura extremamente baixa até 200 mm que são tão compactos que mal se notam e podem ser utilizados para aquecimento perimetral.

Os convectores de parede e os convectores de chão estão divididos em modelos com e sem cobertura. parece que tudo é simples: uma unidade com um permutador de calor nu é um convector sem bainha e no interior do invólucro fechado tem uma bainha. Na prática, contudo, não é este o caso. Os convectores com cobertura caracterizam-se pelo facto de a cobertura não desempenhar um papel decorativo mas sim prático, ou seja, cria uma corrente de ar adicional para melhorar a circulação de ar. Além disso, a gama de convectores pode incluir unidades com o mesmo tamanho de permutador de calor, mas com alturas diferentes – as mais altas são mais eficientes, mas ocupam mais espaço. O permutador de calor em tais convectores está normalmente localizado no fundo, mais próximo do chão. O convector sem cobertura ou não tem cobertura ou serve apenas um propósito decorativo – para disfarçar o permutador de calor e protegê-lo de danos.

A propósito, tanto a cobertura funcional como a caixa decorativa do convector não aquecem tanto como, por exemplo, a parte superior de um radiador. Por esta razão, os convectores são seguros para as pessoas, incluindo crianças – as pessoas não se queimam no invólucro do dispositivo.

As conchas dos convectores são mais frequentemente feitas de aço independentemente de ser uma combinação de aço, cobre ou cobre . O aço é fácil de pintar, pelo que os clientes têm a possibilidade de encomendar o modelo em qualquer cor a partir da palete do fabricante. No entanto, outros materiais são utilizados para o invólucro – a madeira, por exemplo, pode ser surpreendente. Isto não é surpreendente, uma vez que a tarefa principal do recinto não é o aquecimento radiante dos compartimentos – fornecer aberturas de fluxo de ar no recinto é, portanto, suficiente para o funcionamento normal do convector.

O convector está equipado com uma grelha que impede a circulação do ar e, ao mesmo tempo, impede que objectos estranhos entrem no convector e distribuam o ar aquecido. A grelha pode soprar ar para cima ou de lado, dependendo do desenho dos buracos nela existentes.

Os convectores das paredes e do chão podem ser rectos ou oblíquos – dependendo das possibilidades de fabrico.

Os modelos montados na parede são montados com suportes; os modelos montados no chão são montados em pés especiais. Ao instalar o dispositivo, a sua posição no espaço deve ser tida em conta – é importante observar certas regras. O convector não deve ser montado demasiado alto ou demasiado baixo acima do chão – caso contrário, o convector não funcionaria correctamente. Se o convector for instalado numa sala com um pavimento de betonilha antes da fundição da betonilha, a camada de betonilha deve ser tida em conta para que o pavimento não fique demasiado próximo do dispositivo após a instalação.

ELEMENTO DE AQUECIMENTO

O principal elemento de funcionamento do convector é o permutador de calor. É onde ocorre a transferência de calor do meio de transferência de calor para o ar. Os permutadores de calor estão disponíveis em várias construções e materiais, o que determina as suas características e custos. Por exemplo, os permutadores de calor feitos inteiramente de aço, cobre ou uma combinação de cobre e alumínio são comuns.

O tipo mais comum de permutador de calor do convector é um lamelar. Como regra, representa um tubo com um número de lamelas barbatanas a ele fixadas. O líquido refrigerante circula dentro do tubo; o calor do líquido refrigerante é transferido para as barbatanas. O ar flui entre as fileiras de lamelas e é aquecido. A forma como as barbatanas e os tubos estão ligados desempenha um papel importante, uma vez que as lacunas entre eles reduzem a eficiência. Os tubos e as aletas dos permutadores de calor de aço podem ser ligados por soldadura, o que assegura uma boa transferência de calor. Os elementos da bobina de cobre são soldados em conjunto. Permutadores de calor combinados com tubos de cobre e aletas de alumínio requerem uma abordagem diferente, uma vez que estes materiais não podem ser unidos por soldadura ou soldadura. Muitas vezes esses permutadores planos são formados por meio de mandris: primeiro as lamelas são colocadas no tubo e depois um mandris com um diâmetro um metro acima do original é passado através do tubo. Isto faz com que a tubagem se expanda e as lamelas se cortem. É também comum utilizar o método de ligação sem mandril, em que as lamelas são concebidas com mangas que, quando o tubo é puxado através das lamelas, o circundam firmemente.

Há também uma série de formas de barbatanas nos convectores de lamelas. Os convectores utilizam lamelas planas e nervuradas. O relevo permite aumentar a área da placa e, portanto, a produção de calor. As lamelas podem ser simples, em forma de U ou mesmo em forma de meandro. As lamelas de alumínio são geralmente finas e devem ser manuseadas cuidadosamente para evitar danos – as lamelas amassadas interferem com a aerodinâmica no ponto de danificação do permutador de calor. As lamelas de aço são mais robustas.

A alternativa à estrutura lamelar são os permutadores de calor de fio estes estão disponíveis em convectores Isan . Em vez de lamelas, têm um fio de cobre que é ligado ao tubo de cobre e trançado de uma forma especial. Isto torna o permutador de calor robusto e eficiente, mas é também mais caro do que os permutadores de calor com barbatanas.

Os tubos que formam a base do permutador de calor também podem variar. Normalmente os convectores utilizam tubos com secção transversal redonda, uma vez que esta forma lhes confere elevada resistência devido à distribuição uniforme da pressão em todas as áreas do tubo. Alguns modelos estão equipados com permutadores de calor com tubos de outras formas, por exemplo ovais, etc. d. O material do tubo é de grande importância. Os convectores de aço utilizam tubos que são suficientemente espessos para suportar alta pressão e podem frequentemente ser instalados em sistemas de aquecimento abertos graças à espessura da parede espessa, a corrosão não afecta os dispositivos da mesma forma que, por exemplo, os radiadores de aço de paredes finas que não podem ser utilizados em sistemas abertos . Os tubos de cobre são mais lisos no interior do que os de aço, pelo que têm uma maior capacidade de permeação e são também menos propensos à corrosão. No entanto, os tubos de cobre devem ser protegidos dos efeitos nocivos da água clorada.

A TEMPERATURA PODE SER DEFINIDA EM QUALQUER ALTURA

os convectores caracterizam-se por um pequeno volume de reservatório em comparação com os radiadores a água só enche os tubos do permutador de calor e uma alta velocidade de circulação para assegurar uma transferência de calor eficiente e, consequentemente, a saída térmica do aparelho. o elevado caudal do meio de transferência de calor protege o convector contra o congelamento quando as janelas estão abertas – a água não tem tempo suficiente para arrefecer até ao ponto em que se transforma em gelo. O grande diâmetro da tubagem e a ausência de quaisquer torneiras, semelhantes às utilizadas nos radiadores, praticamente elimina o risco de fugas de ar.

Os convectores são, no entanto, facilmente controláveis. Se o fornecimento de água à unidade for desligado, a unidade arrefece muito rapidamente e pára o aquecimento. Por este motivo, os convectores são bem combinados com válvulas termostáticas que permitem regular a temperatura ambiente desejada e mantê-la a um nível desejado sem controlo humano. As válvulas termostáticas com alta capacidade de fluxo são utilizadas em convectores, a fim de evitar que os acessórios criem demasiada resistência hidráulica na entrada do aparelho, reduzindo assim a eficiência de aquecimento. Tal como os radiadores, os convectores podem ser equipados com válvulas termostáticas com diferentes tipos de cabeça termostática standard, remota, controlada electronicamente, etc. . d. . os fabricantes de convectores podem equipar os modelos na fábrica com válvulas termostáticas ou deixar esta questão para o cliente, para que os modelos de convectores possam ser equipados com tomadas não-válvulas.

alguns convectores têm a possibilidade de regular a sua produção devido à sua construção – dentro do corpo de tal modelo existe um amortecedor que pode ser colocado de volta e cortar o ar aquecido, se necessário. Mas ao contrário de uma válvula de expansão termostática, o amortecedor requer operação manual.

TANTO PARA O INVERNO COMO PARA O VERÃO…

Os convectores podem ser utilizados não só para aquecimento de espaços, mas também para arrefecimento. Para este efeito, são enchidos com líquido refrigerante água ou um líquido especial de um refrigerador em vez de líquido de transferência de calor. O mesmo convector pode ter tarefas diferentes durante estações diferentes: aquecimento no Inverno e arrefecimento no Verão. É verdade que nem todos os convectores estão adaptados para uma operação tão versátil, e os fabricantes especificam normalmente se um determinado modelo pode ser utilizado para refrigeração.

Para mudar de um modo para o outro, o convector deve ser esvaziado e enchido de novo com o fluido necessário. No entanto, existem também modelos com dois circuitos separados de aquecimento e arrefecimento integrados. Com estes, mudar de um modo para outro apenas requer desligar a circulação num circuito e ligar o outro. Contudo, é preciso lembrar que os convectores têm um rendimento de arrefecimento significativamente inferior ao do aquecimento, por isso, ao conceber um projecto de arrefecimento por convecção é importante calcular a necessidade de arrefecimento porque é fácil reduzir o rendimento de aquecimento. Além disso, o convector não funciona em modo de arrefecimento natural e, por conseguinte, todos os modelos com suporte de arrefecimento estão equipados com ventiladores.

A condensação pode formar-se nos permutadores de calor dos convectores durante a operação de arrefecimento. Nos modelos de chão de pé, a humidade recolhe-se no fundo do recinto e precisa de ser removida. Nestes convectores é frequentemente fornecido um sistema de drenagem de condensados.

PARA QUE ESTEJA LIMPO

Um grande volume de ar passa diariamente através do convector, e com ele, pó e outras impurezas. Se entrar no dispositivo, deposita-se nas ripas e outras superfícies internas e com o tempo pode voltar a fluir para a corrente de ar. Para evitar que o convector se torne uma fonte de sujidade, deve ser limpo periodicamente por exemplo, com um aspirador de pó que irá retirar o pó dos espaços entre as lamelas . Em alguns modelos a caixa e a grelha são fixas, noutros são destacáveis e permitem a limpeza no interior da unidade. É de notar que os permutadores de calor lamelares especialmente os que têm lâminas serrilhadas são mais susceptíveis à contaminação do que os permutadores de calor de arame, cuja poeira quase nunca fica presa no arame, mas apenas permanece no fundo, a partir do qual pode ser facilmente aspirada.