Нагревательные приборы системы отопления

Параметры оборудования водяного отопления

Отопительные приборы систем водяного отопления классифицируются по таким параметрам, как:

• способ теплоотдачи. По этому критерию различают конвективные (конвекторы и ребристые трубы), радиационные (потолочные излучатели) и конвективно-радиационные (секционные, панельные, гладкотрубные) отопительные приборы. Максимальной теплоотдачей обладают конвекторы в кожухе и секционные радиаторы, минимальной — гладкотрубные приборы и конвекторы без кожуха (здесь уместно заметить, что за 100; принята теплоотдача секционного радиатора глубиной 140 мм, изготовленного из чугуна);
• тип нагревательной поверхности, которая может быть гладкой и ребристой;
• величина тепловой инерции. Различают отопительные приборы с большой инерцией (секционные радиаторы) и с малой инерцией (конвекторы); S материал, из которого выполнен прибор. Это могут быть металл, керамика, пластмасса, комбинация разных материалов;
• высота прибора. По этому признаку изготавливают высокие отопительные приборы (более 65 см), средние (от 40 до 65 см), низкие (от 20 до 40 см) и плинтусные (до 20 см).

Различный нагревательный прибор

Различные нагревательные приборы ( отопительные, производственные) должны содержаться в исправности, а после окончания работы приводиться в такое состояние, чтобы они не могли послужить причиной возникновения пожара. Особенно тщательно надо следить за исправностью электропроводок и предотвращением коротких замыканий, при которых нередко возникают пожары.
 

Применяются различные нагревательные приборы. Электроплитки с закрытой спиралью предназначены для прямого нагревания кругло-донных колб.
 

Напор различных нагревательных приборов системы неодинаков. Этот напор тем меньше ( формула IV, 17), чем ниже расположен нагревательный прибор.
 

В лаборатории применяются различные нагревательные приборы. Электроплитки с закрытой спиралью предназначены для прямого нагревания круглодонных колб.
 

Горелка Теклю.| Горелка Бунзена.

В лаборатории применяются различные нагревательные приборы: газовые горелки, электрические плитки, бани, сушильные шкафы. Наиболее часто применяют газовые горелки Теклю и Бун-зена.
 

В лаборатории применяются различные нагревательные приборы: газовые горелки, электроплитки, сушильные шкафы, бани, муфельные и трубчатые печи, а также спиртовки.
 

В лаборатории применяются различные нагревательные приборы: электрические плитки, бани, сушильные шкафы, электрические печи, газовые горелки настольные и переносные.
 

В лаборатории применяются различные нагревательные приборы: газовые горелки, плитки, бани, сушильные шкафы.
 

Горелки Бунзена.

В химических лабораториях газ как горючее для различных нагревательных приборов имеет очень большое значение. Сейчас редко можно встретить химическую лабораторию, не имеющую подводки газа.
 

Преобразование электрической энергии в тепловую, которое эффективно используется в различных нагревательных приборах, в электрических сетях, пусковых устройствах и машинах, вызывает преждевременный износ их, а при определенных условиях приводит к авариям, взрывам и пожарам.
 

Преобразование электрической энергии в тепловую имеет большое практическое значение и широко используется в различных нагревательных приборах как в промышленности, так и в быту. Однако часто тепловые потери являются нежелательными, так как они вызывают непроизводительные расходы энергии, например в электрических машинах, трансформаторах и других устройствах, что снижает их КПД.
 

Должен знать: устройство и электрическую схему агрегата непрерывного горячего лужения в пределах выполняемой работы и различных нагревательных приборов.
 

Должен знать: устройство и электрическую схему агрегата непрерывного горячего лужения в пределах выполняемой работы и различных нагревательных приборов, употребляемых при лужении, правила работы с ними; процесс лужения жести горячим способом; основные свойства металлов и сплавов, применяемых при лужении, изготовление различных сплавов и порошков для лужения; устройство, назначение и условия применения сложного контрольно-измерительного инструмента и приборов для определения толщины покрытия.
 

Элементы системы водяного отопления арматура и расширительный бак

Чтобы иметь возможность регулировать работу водяной системы отопления, используют различную запорно-регулирующую арматуру, в которую входят:

• арматура обвязки теплогенератора, к которой относятся манометр, воздухоотводчик, предохранительный клапан, датчики давления и потока, гидравлический сепаратор, установки подпитки и воздухоудалители;
• радиаторная арматура, в функции которой входит регулировка потока теплоносителя, попадающего в отопительный прибор, и его теплоотдачи.

С этой целью применяют регулировочные, запорные и сливные краны, термостаты, воздухоотводчики, нижнюю арматуру, боковой инжекторный узел: трубопроводная арматура.

Еще одним важным элементом водяной системы отопления является расширительный бак. Необходимость его включения в систему продиктована свойством воды увеличиваться в объеме при нагреве и возвращаться к исходному объему при охлаждении. Деталь, которая уравновешивает это расширение, и есть расширительный бак, или демпфер.

В его функции входит следующее:

• вмещать излишек теплоносителя, образующийся при повышении его температуры;
• возмещать нехватку воды при охлаждении или небольшой утечке;
• собирать воздух, который выделяется из горячей воды и который попадает в систему отопления с холодной водой.

Из недостатков демпфера известны такие: вероятность потери полезного тепла, которое может отдаваться через стенки бака при установке его вне помещения; громоздкость. Демпфер бывает открытым и закрытым. Первый бывает прямоугольным или цилиндрическим. Место для него отводится на чердаке, т. е. в самой верхней точке системы отопления. Закрытый демпфер устанавливают в котельной, подводя к обратной магистрали перед циркуляционным насосом.

Комбинированные котлы для водяного отопления

Понятно, что теплогенератор, работающий на одном виде топлива, например на газе, предпочтителен. Но возможны разные ситуации, выходом из которых будет покупка комбинированного котла, в котором устанавливается сменная горелка, могущая работать как на газе, так и на дизельном топливе.

Однако и этот вид приборов водяного отопления имеет свои нюансы, в частности:

• обойдется такой теплогенератор немного дороже, чем котел, рассчитанный на один вид топлива;
• его КПД примерно на 10—20% ниже, чем у газового или жидкотопливного котла;
• поскольку котел — агрегат крупногабаритный, то под него придется отвести отдельное помещение;
• некоторые его комплектующие (топливный насос, дутьевой вентилятор и др.) работают от электрической сети. Длительные перебои с электричеством зимой могут закончиться разрывом трубопровода. Для таких ситуаций надо купить и мощный электрогенератор.

Отопительный котел должен иметь определенную мощность, причем она должна превышать теплопотери дома примерно на 15—20%, которые еще надо уметь высчитать. Для перестраховки можно купить более мощный агрегат (от этого параметра зависит и цена оборудования), но тогда не исключено, что часть его теплопроизводительности не будет использована т. е. фактически деньги будут потрачены зря. Если купить менее мощный котел, то можно мерзнуть всю зиму, даже если он будет работать в полную силу. Таким образом, лучше обратиться за консультацией к специалисту.

В моделях котлов предыдущих поколений снижение мощности влекло за собой снижение КПД. Современное оборудование оснащено несколькими ступенями мощности, благодаря чему можно уменьшить теплопроизводительность агрегата и количество топлива, и это не обернется потерями тепла. Новейшее изобретение — водогрейные котлы с моделирующими головками, при которых бесступенчатое снижение мощности никак не отражается на КПД оборудования.

Отопление можно объединить с системой горячего водоснабжения, для чего достаточно установить двухконтурный водогрейный котел. Они бывают различного типа — проточного, накопительного или в сочетании с бойлером.

Для передачи тепла от теплоносителя воздуху используются отопительные приборы, без которых эффективность системы водяного отопления была бы крайне низкой. Благодаря специальной конструкции отопительных приборов, можно извлечь из теплоносителя максимальное количество тепла.

Виды приборов водяного отопления теплогенератор и котлы

Теплогенератор (водогрейный котел) – один из приборов системы водяного отопления, представляющий собой агрегат, который в процессе сжигания топлива нагревает теплоноситель. Схема устройства современных водогрейных котлов одинакова: внутри металлического корпуса размещен теплообменник, отличия имеются исключительно в дизайне корпуса.

Материалом для корпуса теплогенератора служат сталь или чугун. Чугунный котел не подвержен ржавлению, но весит довольно много, что затрудняет его транспортировку и монтаж. Кроме того, такое устройство боится резких температурных контрастов в отличие от стального котла, который не страдает от перепада температуры. Срок службы чугунного котла — 50—60 лет, стального — не более 15 лет, после чего потребуется его ремонт, замена изношенных деталей.

Теплообменник для оборудования водяного отопления тоже изготавливают из стали или чугуна, иногда из меди (последний материал самый лучший), но более важно, имеется ли на внутренних его стенках защитное покрытие. Если да, то на нем не будет оседать сажа, что повысит теплоотдачу и позволит экономить топливо

Газовые и жидкотопливные котлы объединяет то, что они работают в автоматическом режиме весь отопительный сезон, не нуждаются в специальном уходе и имеют высокий КПД — 96 %.

Жидкотопливный котел может работать исключительно на качественном топливе. Согласно российским стандартам, рынок реализует летнее (маркировка «Л»), зимнее (маркировка «3») и арктическое (маркировка «А») дизельное топливо. Температура воздуха при эксплуатации должна быть не ниже -5; не ниже -30 и не ниже 50 °С соответственно.

Жидкое топливо (солярка) самое дорогое. Однако его придется хранить, для чего потребуется обустроить помещение или площадку для погруженных в землю емкостей (при этом надо будет мириться с неприятным запахом). При сгорании дизельного топлива образуются сернистые соединения, оседающие на стенках котла (стальные котлы подвержены этому в большей степени, поэтому, как правило, используют чугун для изготовления котла, но при этом вес агрегата значительно увеличивается).

В настоящее время относительно дешевым топливом является газ. Он дает больше полезного тепла, чем другие виды топлива. Кроме того, он более экологичен; практически полностью сгорает, не оставляя сажи в топливнике; не требует запасания; легко поддается учету с помощью газового счетчика. Для металлического корпуса котла газ более практичен, поскольку он не страдает от коррозии и, следовательно, бывает более долговечным.

Твердотопливные котлы (функционирующие на угле, дровах) потребуют времени и усилий для обслуживания, поскольку придется загружать в них топливо (его еще нужно будет заготавливать и где-то хранить), удалять золу, вычищать сажу, да и КПД теплогенератора этого типа не превышает 65%. Есть, однако, и немалые плюсы, в частности твердотопливный котел многофункционален (он может быть объединен с кухонной плитой); долговечен (до 20 лет); прост в ремонте, поскольку часто предполагает замену прогоревшей детали; дешев.

Эксплуатация электрического водогрейного котла стоит дорого, хотя есть возможность и сэкономить, поскольку оборудование оснащается удобной системой контроля температуры, позволяет использовать экономичный режим и т. д. Однако необходимо быть уверенным в том, что перебоев в электроснабжении не будет (хотя и это преодолимо — можно смонтировать блок аварийного электропитания). Чтобы отопить дом площадью до 150 м2, котел должен иметь мощность до 16 кВт, для дома в 200— 300 м2—24—32 кВт.

Источник: vse-otoplenie.ru

Водяные радиаторы

Водяные радиаторы по материалу бывают четырех видов:

• Чугунные
• Стальные
• Алюминиевые
• Биметаллические

А по внешнему виду различаются на

• Радиаторы с дизайном
• Радиаторы, изготовленные под заказ

Ну и подведя эти критерии в общем мы их можем различить на радиаторы:

• Экономные (чугунные)
• Средние по стоимости (биметаллические и алюминиевые)
• Высокая стоимость и надёжность (Трубчатые стальные радиаторы, медно-алюминиевые)

Чугунные радиаторы

Чугунные приборы отопления считаются устаревшим способом отопления дома, но всё ещё используются людьми. Давайте разберёмся почему. Чаще всего этот вид отопления выбирают именно из-за их цены и большой теплоотдачи. Главным недостатком такого прибора отопления является вес и наличие большого количества воды, из-за чего нельзя быстро поменять температуру в помещении. Долгий срок службы этих радиаторов и равномерное обогревание комнаты заставят вас ещё раз подумать о покупке этого вида отопления.

Биметаллические радиаторы

Этот вариант приборов отопления является чуть ли не самым популярным. Такие радиаторы изготавливаются из сплава стали (или меди) и алюминия. Конкретно о медно-алюминиевых поговорим позже. Эти радиаторы считают выше по теплоотдаче чем алюминиевые. Так же имеют низкий вес и красивый дизайн. Сталь или медь используется в частях, которые соприкасается с жидкостью. Эти части нагревают стальной небольшой сердечник, который, в свою очередь, нагревает алюминиевые панели. Алюминий в меру большой теплоотдачи хорошо отдает тепло в окружающую среду. Биметаллические приборы отопления поддерживают давление 20-40 атмосфер, что в три раза больше чугунных. Могут прослужить около 20 – 30 лет. Единственный и довольно серьёзный минус – их высокая цена. 

Алюминиевые радиаторы

На сегодня это самый популярный прибор отопления в России. Алюминиевые радиаторы полюбились многим своими техническими характеристиками и внешним видом, а так же скромной ценой. Такие радиаторы могут быть литые и экструзированные. Литые радиаторы более надёжны и прочны. Межосевое расстояние у этих радиаторов такое-же, как и у чугунных и биметаллических (350-500 мм). Максимальное давление ниже чем у биметаллических, от 6 до 16 атмосфер. Такие приборы отопления обладают высокой теплоотдачей, так как алюминий быстро нагревается и начинает отдавать тепло. Они обладают низкой ценой, что и делает их самыми популярными среди жителей России. Радиаторы достаточно прочны. Но при этом стоит иметь в виду, что  алюминий очень мягкий материал и быстро покрывается дефектами. Алюминиевые радиаторы поддаются регулировке температуры, причём температура будет меняться довольно быстро, благодаря свойству алюминия. Но при этом алюминиевые радиаторы имеют малую устойчивость к коррозии и способность к завоздушиванию (в системе отопления скапливается воздух, который нужно стравливать). Благодаря их внешнему виду они могут стать отличным выбором для отопления вашего помещения.

Водяные конвекторы

Для начала разберёмся что же такое конвекция. Это перенос тепловой энергии с помощью воздуха. Отзывы говорят о том, что, устанавливая такой прибор отопления можно сэкономить большое количество энергии. Состоит такой радиатор из медной трубы и алюминиевых ребер. Так же есть клапан, расположенный на приборе, им регулируют температуру воздушного потока и клапан, удаляющий воздух. Такие радиаторы могут быть напольные, встраиваемые, настенные. Если у вас в помещении большие окна, то смело устанавливайте встраиваемые в пол виды водяных конвекторов. Но помните, что у такого конвектора довольно высокая цена. Отличие таких приборов отопления в их универсальности, благодаря чему их можно установить в самых разных местах.  Средняя цена на них колеблется в районе 15-30 тысяч рублей. Так же если в вашем помещении повышенная влажность вы можете купить специальную модель водяного конвектора.

Стальные радиаторы

Стальные приборы отопления могут быть панельные и трубчатые. На 60% являются конветкорами. Панельные отличаются тем, что в середине прибора у них находиться от одной до трёх панелей, в каждой из которых два стальных профиля, связанные по контуру. Эти радиаторы легко производить, так как сварка соединяет заготовки, прошедшие штамповку. Чем больше будет рядов у панельного радиатора, тем больше будет его теплоотдача. Трубчатые приборы отопления состоят из труб, сделанных из стали и сваренных между собой. Такой радиатор стоит на порядок дороже панельного. Даже биметаллический радиатор будет стоить дешевле, чем трубчатый.  Такие приборы отопления быстро и сильно нагреваются, а значит быстрее начнут отдавать тепло в окружающую среду. Давление варьируется от 6 до 10 атмосфер для пластичных, и от 8 до 15 для трубчатых. Такие батареи выдерживают температуру воды порядка 110-120 градусов. Так же важным фактором при покупке таких радиаторов станет межосевое расстояние, оно начинается от 120 мм и заканчивается 2930 мм. Главным минусом стальных радиаторов является коррозия и слабость к гидроударам. Но если у вас недостаточно средств чтобы взять алюминиевый радиатор, то стальной будет стоит вам дешевле, и вы сможете его приобрести.

Медно-алюминиевые радиаторы

Медно-алюминиевые приборы отопления отличны для отопления частного дома, так как вещества, из которых состоят эти радиаторы обладают хорошей инерцией. Это помогает быстро регулировать температуру и экономить, а также хорошей теплоотдачей. На 90% работают по принципу конвекции. У таких радиаторов теплоотдача в 2 раза выше, чем у вышенаписанных биметаллических радиаторов. Такие радиаторы дешевле медных и допускают давление в 16 атмосфер, что подойдет и для высотных зданий. Так, вы сможете установить его даже на 9 этаже. Но при этом его сложно установить и пускать желательно по нему только дистиллированную воду.

Электрические конвекторы

Такие приборы отопления гораздо просты и универсальны, их работа заключается в распределении нагретого воздуха по помещению. Они нагревают воздух, не осушая его. Такие конвекторы бывают напольные и настенные. Первые можно поставить где угодно, поэтому они пользуются спросом в магазинах. Настенные же устанавливают под окнами, где они сразу делают холодный воздух от окна теплым, что дает хорошую теплоизоляцию окна. Это очень дешёвый вид отопления, стоят в районе 6-9 тысяч рублей. При этом вы моментально можете их подключить и начать греться. Единственным минусом электрических приборов отопления является затрата на электроэнергию, но это зависит от мощности вашего конвектора. Важно учитывать, что такие конвекторы не сушат воздух, но вряд ли станут вашим выбором для установки их в доме.

Масляные радиаторы

Работа удивительно проста: электрическая спираль нагревает масло, которое нагревает металлический корпус. Для покупки этого прибора отопления запомните некоторые вещи: 1) Чем больше секций, тем больше будет отапливаемая площадь; 2) Если собираетесь оставлять его на зиму на даче, к примеру, то берите с защитой от замерзания. Масляные радиаторы безопасны и не сушат воздух, при этом дешево стоят и надёжны. 

Инфракрасное отопление

Этот вид отопления сравнительно новый вариант обогрева дома. Инфракрасное отопление может пользоваться потолочной, настенной и напольной системах. Потолочная система встраивается непременно в потолок, чтобы поток тепла был направлен на пол. Следовательно, пол будет теплее температуры воздуха, а это очень хорошо решает проблему холодных полов. Основан он на принципе перевода электромагнитных волн в тепловую энергию. Такие системы достаточно недороги в плане экономии электроэнергии и просты в монтаже, но приборы для таких систем стоят очень дорого и инфракрасное излучение может навредить здоровью человека. А вот настенное инфракрасное отопление можно сделать даже своими руками. Достаточно купить инфракрасную пленку, цена которой около 1500 рублей за квадратный метр. Сразу не порекомендуем такое отопление для мест с суровыми зимами, эти системы не выдадут вам достаточной мощности. Напольная система практически не отличается от настенной, лишь в тонкостях установки.

Газовый конвектор

Нагревания в таком приборе отопления происходит за счёт сгорания газа, где продукты сгорания выводятся через трубу дымохода. Стоимость таких конвекторов может различаться от их спецификаций. С таким видом отопления вы можете установить различную температуру в разных комнатах. КПД бывает выше чем у котлов, но в принципе одинаково. Из минусов можно выделить следующее: Нет различных мощностей, не нагревает воду, обогревать можно только одно помещение. Такие конвекторы подойдут для отопления дач и гаражей за счет возможности питания от газового баллона.

Отопление водяным теплым полом

Этот вид отопления создает высокий комфорт за счет нагревания пола, но не до температур обычных радиаторов. Так же следует учесть, что нагревается помещение равномерно. Такое отопление быстро нагревает помещение, а значит обладает высокой инерцией. Пользуясь этим отоплением можно спокойно проветривать помещение, при этом вы не почувствуете холода, так же увеличивает место в доме по сравнению с обычными радиаторами. Но следует учесть, что дом должен быть хорошо отоплен и что при установке в квартире могут возникнуть некие сложности. Так же это довольно дорогой вид отопления (дороже радиаторного), хоть и говорят, что он вскоре окупается экономией электричества. Но и в холодную зиму вам будет сложно пользоваться этим видом отопления, так как температуру пола на очень высокую вы повысить не можете вам все же придётся пользоваться радиаторным отопление дополнительно в суровую зиму.

 Тёплые электрические полы

Вот такой уже вид отопления отлично подойдет для многоквартирного дома. Здесь можно использовать нагревательный кабель, который будет протянут по всему помещению и будет обогревать его. Есть и вариант обогрева нагревательными матами. Такая конструкция состоит из тонкого кабеля и стеклоткани, из плюсов стоит отметить неважность стяжки. Так же может использоваться и инфракрасная пленка, но о ней мы уже говорили выше. Рекомендуем устанавливать такую систему отопления в ванной, кухне и коридоре. Это позволит поддерживать температуру пола и помещения в целом тёплым без больших затрат электроэнергии.

Источник: eurosantehnik.ru

Отопительные приборы — один из основных элементов систем отопления, предназначенный для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые помещения.

К отопительным приборам как к оборудованию, устанавливаемому непосредственно в обогреваемых помещениях, предъявляются следующие требования.

Санитарно-гигиенические. Относительно пониженная температура поверхности, ограничение площади горизонтальной поверхности приборов для уменьшения отложения пыли, доступность и удобство очистки от пыли поверхности приборов и пространства вокруг них.

Экономические. Относительно пониженная стоимость прибора, экономный расход металла.

Архитектурно-строительные. Соответствие внешнего вида отопительных приборов интерьеру помещений, сокращение площади помещений, занимаемой приборами. Приборы должны быть достаточно компактными, т. е. их строительные глубина (толщина) и длина, приходящиеся на единицу теплового потока, должны быть наименьшими.

Производственно-монтажные. Механизация изготовления и монтажа приборов для повышения производительности труда. Достаточная механическая прочность приборов.

Эксплуатационные. Управляемость теплоотдачи приборов, зависящая от их тепловой инерции. Температурная устойчивость и водонепроницаемость стенок при предельно допустимом в рабочих условиях (рабочем) гидростатическом давлении внутри приборов.

К отопительным приборам предъявляется также важное для них теплотехническое требование: обеспечение наибольшего теплового потока от теплоносителя в помещения через единицу площади прибора.

Всем перечисленным требованиям одновременно удовлетворить невозможно, и этим объясняется рыночное разнообразие типов отопительных приборов. При этом каждый их тип в наибольшей степени отвечает какой-либо группе требований, уступая другому в отношении прочих требований.

Все отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи делятся на три группы.

· Радиационные приборы, передающие излучением не менее 50% общего теплового потока. К первой группе относятся потолочные отопительные панели и излучатели.

· Конвективно-радиационные приборы, передающие конвекцией от 50 до 75% общего теплового потока. Вторая группа включает радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопительные панели.

· Конвективные приборы, передающие конвекцией не менее 75% общего теплового потока. К третьей группе принадлежат конвекторы и ребристые трубы.

В эти три группы входят отопительные приборы пяти основных видов (рис. 2.3.1.): радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы (эти три вида приборов имеют гладкую внешнюю поверхность), конвекторы, ребристые трубы (имеют ребристую поверхность). К приборам с ребристой внешней поверхностью относятся также калориферы, применяемые для нагревания воздуха в системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

а) б)

в)

Рисунок 2.3.1.

а) секционным радиатором , б) стальные панельные радиаторы, в) ребристая труба, г) конвектор с кожухом

г)

По используемому материалу различают металлические, комбинированные и неметаллические отопительные приборы. Металлические приборы выполняют в основном из серого чугуна и стали (листовой стали и стальных труб). Применяют также медные трубы, листовой и литой алюминий и другой металл.

В комбинированных приборах используют теплопроводный материал (бетон, керамику), в который заделывают стальные или чугунные греющие элементы (панельные радиаторы). Оребрённые металлические трубы помещают в неметаллический кожух (конвекторы).

К неметаллическим приборам относят бетонные панельные радиаторы, потолочные и напольные панели с заделанными металлическими или пластмассовыми греющими трубами или с пустотами без труб, а также керамические, пластмассовые и тому подобные радиаторы.

По высоте вертикальные отопительные приборы подразделяют на высокие (высотой более 650 мм), средние (от 400 до 650 мм) и низкие (от 200 до 400 мм). Приборы высотой 200 мм и менее называют плинтусными.

По глубине (толщине) применяются приборы малой (до 120 мм), средней(от 120 до 200 мм) и большой глубины (более 200 мм).

По величине тепловой инерции можно выделить приборы малой и большой инерции. К приборам малой тепловой инерции относят приборы, имеющие небольшую массу материала и вмещаемой воды. Такие приборы с греющими трубами малого диаметра (например, конвекторы) быстро изменяют теплоотдачу при регулировании количества подаваемого теплоносителя. Приборами, обладающими большой тепловой инерцией, считают массивные приборы, вмещающие значительное количество воды (например, чугунные радиаторы). Такие приборы изменяют теплоотдачу сравнительно медленно.

Ниже дано более подробное описание основных видов отопительных приборов, применяемых в строительстве современных зданий.

Радиатором принято называть прибор, состоящий либо из отдельных колончатых элементов, либо из плоских блоков.

Секции радиаторов изготавливаются из серого чугуна, стали или алюминия и могут компоноваться в приборы различной площади путём их соединения на резьбовых ниппелях. Несколько секций в сборе называют секционным радиатором (см. рис. 2.3.1, а). Чугунные радиаторы отличаются компактностью и долговечностью (стойкостью против коррозии). Однако они металлоёмки, производство их трудоёмко, монтаж затруднителен из-за большого веса, очистка от пыли неудобна, внешний вид непривлекателен. Распространённые в настоящее время алюминиевые секционные радиаторы значительно легче, удобны в монтаже, имеют современный внешний вид. Прибор, состоящий из стальных секций, используется реже, прежде всего из-за низкой коррозионостойкости.

i>Плоские блоки радиаторов свариваются из двух штампованных стальных листов, образуя приборы малой глубины и различной длины, называемые стальными панельными радиаторами(см. рис. 2.3.1, б). Наружная поверхность такого радиатора имеет определённый профиль для увеличения теплоотдающей поверхности, а может быть и абсолютно гладкой. Панельный радиатор может состоять из одного, двух и трех параллельных блоков. Для увеличения конвективной составляющей теплоотдачи прибора между блоками может размещаться дополнительное оребрение. Количество плоских блоков и рядов оребрения в современной конструкции панельного радиатора, изготовленного по европейскому стандарту, указывается в его марке. Например, прибор марки 21 имеет два плоских блока (первая цифра) и один ряд оребрения (вторая цифра). Стальные панельные радиаторы отличаются меньшей массой, увеличенной излучательной способностью. Они соответствуют интерьеру отапливаемых помещений, достаточно легко очищаются от пыли. Их монтаж облегчён, производство механизировано.

Плоские блоки радиаторов делают также из тяжелого бетона (бетонные отопительные панели), применяя нагревательные элементы из металлических или пластмассовых труб. Бетонные панели располагают в наружных ограждающих конструкциях помещений (совмещённые панели) или приставляют к ним (приставные панели). Бетонные панели, особенно совмещённого типа, отвечают санитарно-гигиеническим и архитектурно-строительным требованиям. К недостаткам совмещённых панелей относятся трудность ремонта, большая тепловая инерция, усложняющая регулирование теплоотдачи, увеличение теплопотерь через дополнительно прогреваемые наружные конструкции зданий. Поэтому в настоящее время они применяются ограниченно.

Гладкотрубным называют прибор, состоящий из нескольких соединенных стальных труб большого (32…100 мм) диаметра. Гладкотрубные приборы обладают высокой теплопередающей способностью, их легко очищать от пыли. Вместе с тем эти толстостенные приборы тяжелы и громоздки, занимают много места, их внешний вид не соответствует современным требованиям, предъявляемым к интерьеру помещений. Их применяют в тех случаях, когда не могут быть использованы отопительные приборы других видов (например, для обогревания производственных помещений и гаражей).

Конвектор состоит из двух элементов: трубчато-ребристого нагревателя и кожуха. Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению теплопередачи благодаря увеличению подвижности воздуха у его поверхности. Конвектор с кожухом (см. рис. 2.3.1, г) передаёт в помещение конвекцией 90…95% общего теплового потока. Прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревателя, называют конвектором без кожуха. Нагреватель выполняют из стали, меди, алюминия и других металлов, кожух — из листовых материалов (как правило, стали). Конвекторы обладают сравнительно низкими теплотехническими показателями, особенно при использовании в двухтрубных системах отопления, и считаются отопительными приборами с малой тепловой инерции. Теплопередача конвектора возрастает при искусственно усиленной конвекции воздуха у поверхности нагревателя, если в кожухе установить вентилятор специальной конструкции (вентиляторный конвектор). Подобный конвектор может быть утоплен в специальный подпольный канал, расположенный вдоль наружных лучепрозрачных ограждений. Низкие (плинтусные) конвекторы с кожухом дополняются при установке цепочками межприборными вставками для декорирования горизонтальных труб, соединяющих смежные приборы. Конвекторы без кожуха занимают мало места по глубине, но их приходится устанавливать в несколько ярусов или рядов, что придает им непривлекательный внешний вид. Конвекторы не применяются при повышенных санитарно-гигиенических требованиях к отапливаемым помещениям.

Ребристой трубой (см. рис. . 2.3.1, в) называют конвективный прибор, представляющий собой трубу, наружная поверхность которой покрыта совместно отлитыми тонкими рёбрами. К недостаткам чугунных ребристых труб относятся неэстетичный внешний вид, малая механическая прочность рёбер и трудность очистки от пыли. Сейчас их заменяют оребрёнными стальными трубами (например, прибором с прилитыми алюминиевыми рёбрами).

При выборе вида и типа отопительного прибора учитывают ряд факторов: назначение, архитектурно-технологическую планировку и особенности теплового режима помещения, место и продолжительность пребывания людей, вид системы отопления, технико-экономические и санитарно-гигиенические показатели прибора.

При повышенных санитарно-гигиенических, а также противопожарных и противовзрывных требованиях, предъявляемых к помещению, выбирают приборы с гладкой поверхностью. При обычных санитарно-гигиенических требованиях можно использовать приборы с гладкой и ребристой поверхностью. В помещениях, предназначенных для кратковременного пребывания людей (менее 2 ч), можно использовать приборы любого типа, отдавая предпочтение приборам с высокими технико-экономическими показателями.

Благоприятным с точки зрения создания теплового комфорта для людей является обогревание помещения через пол. Тёплый пол, равномерно нагретый до температуры, допустимой по санитарно-гигиеническим требованиям, обеспечивает ровную температуру и слабую циркуляцию воздуха, устраняет перегревание верхней зоны помещения. Сравнительно высокая стоимость и трудоёмкость устройства тёплого пола для отопления помещения часто предопределяют замену его вертикальными отопительными приборами как более компактными и дешёвыми. Есть еще одна причина, по которой применение тёплого пола для отопления ограничено. Связано это с гигиеническим ограничением в СНиП температуры на поверхности нагретого пола (например, в жилой комнате не более 26°C). При нормируемой температуре теплоотдача от этой поверхности не компенсирует расчётные теплопотери помещения. В любом случае, применение тёплого пола для отопления помещений требует достаточного обоснования и тщательного теплового расчета.

В средней полосе и северных районах отопительный прибор целесообразно устанавливать вдоль наружной стены помещения и, особенно, под окном. При таком его размещении возрастает температура внутренней поверхности в нижней части наружной стены и окна, что повышает тепловой комфорт помещения, уменьшая радиационное охлаждение людей. Поток тёплого воздуха при расположении прибора под окном препятствует образованию ниспадающего потока холодного воздуха и движению воздуха с пониженной температурой у пола помещения. Длина прибора для этого должна быть не менее трех четвертей ширины оконного проема.

Вертикальный отопительный прибор следует размещать как можно ближе к полу помещения, но не ближе 60 мм от пола для удобства очистки подприборного пространства от пыли. При значительном подъёме прибора над полом в помещении создается охлаждённая зона, так как циркуляционные потоки нагреваемого воздуха, замыкаясь на уровне установки прибора, не прогревают в этом случае нижнюю часть помещения. Чем ниже и длиннее сам по себе отопительный прибор, тем ровнее температура помещения, и лучше прогревается его рабочая зона. Высокий и относительно короткий отопительный прибор вызывает активный подъём струи тёплого воздуха, что приводит к перегреванию верхней зоны помещения и опусканию охлаждённого воздуха по обеим сторонам такого прибора в рабочую зону.

Рассмотренная выше проблема в настоящее время усугубляется еще и тем, что согласно действующим нормативным требованиям к теплозащите зданий значительно сократились теплопотери отапливаемых помещений. При этом уменьшилась и площадь отопительных приборов, что, в свою очередь, снижает возможность максимально перекрыть прибором подоконное пространство. Решить эту задачу обеспечения комфорта в помещении, в частности, возможно путём применения низких отопительных приборов или за счет увеличения их установочной площади при снижении расчётных температурных параметров теплоносителя (до 50…70°C). Следует отметить, что последнее решение приведёт к увеличению стоимости отопительной системы в целом.

Особое размещение отопительных приборов требуется в лестничных клетках — вертикальных шахтах снизу доверху здания. Естественное движение воздуха в лестничных клетках в зимний период, усиливающееся с увеличением высоты, способствует теплопереносу в верхнюю их часть и вместе с тем вызывает переохлаждение нижней части, прилегающей к открывающимся наружным дверям. Таким образом, в лестничных клетках целесообразно располагать отопительные приборы в нижней их части рядом с входными дверями. В многоэтажных зданиях в настоящее время для отопления лестничных клеток применяют высокие конвекторы и рециркуляционные воздухонагреватели. В малоэтажных зданиях обычно используют приборы, выбранные для отопления основных помещений. Их размещают на первом этаже при входе и, в крайнем случае, переносят часть приборов (до 20% от их общей площади в двухэтажных, до 30% — в трехэтажных зданиях) на промежуточную лестничную площадку между первым и вторым этажами. Установка отопительного прибора во входном тамбуре с наружной дверью нежелательна во избежание замерзания воды в нём или в отводной трубе в том случае, если наружная дверь длительное время остаётся открытой.

Все отопительные приборы располагают так, чтобы были обеспечены их осмотр, очистка и ремонт. Вместе с тем вертикальные приборы редко устанавливают открыто у глухой стены. Их размещают под подоконниками, в стенных нишах, иногда специально ограждают или декорируют. Если по какой-либо причине ограждение или декорирование прибора необходимо, то теплоотдача укрытых приборов по возможности не должна уменьшаться (или уменьшаться не более чем на 10%). Поэтому конструкция укрытия прибора, вызывающая сокращение теплоотдачи излучением, должна способствовать увеличению конвективной теплоотдачи.

Тепловой расчёт отопительных приборов заключается в определении площади внешней нагревательной поверхности каждого прибора, обеспечивающей необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение. Расчёт проводится при температуре теплоносителя, устанавливаемой для условий выбора тепловой мощности приборов. Для теплоносителя воды это максимальная средняя температура воды в приборе, связанная с её расходом. Тепловая мощность прибора, т. е. его расчётная теплоотдача, определяется теплопотребностью помещения за вычетом теплоотдачи теплопроводов, проложенных в этом помещении. Площадь теплоотдающей поверхности зависит от принятого вида прибора, его расположения в помещении и схемы присоединения к трубам. Эти факторы отражаются на значении поверхностной плотности теплового потока прибора. После определения расчётной площади нагревательной поверхности прибора по каталогу подбирается ближайший торговый его размер (число секций или марка панельного радиатора, длина конвектора, ребристой или гладкой трубы).

Расчётные условия, для которых выбран отопительный прибор, наблюдаются при отоплении зданий далеко не всегда. В течение отопительного сезона изменяется температура наружного воздуха, на здания эпизодически воздействуют ветер и солнечная радиация, тепловыделения в помещениях неравномерны. Поэтому для поддержания теплового режима помещений на заданном уровне необходимо в процессе эксплуатации регулировать теплопередачу отопительных приборов. Эксплуатационное регулирование теплового потока отопительных приборов может быть качественным и количественным.

Качественное регулирование достигается изменением температуры теплоносителя, подаваемого в систему отопления. Такое регулирование по месту осуществления может быть центральным, проводимым на тепловой станции, и местным, выполняемым в тепловом пункте здания. В жилищном строительстве проводят также групповоерегулирование в ЦТП.

Количественное регулирование теплопередачи отопительных приборов осуществляется изменением количества теплоносителя, подаваемого в систему или прибор. По месту проведения оно может быть не только центральным и местным, но и индивидуальным, т. е. выполняемым у каждого прибора.

Эксплуатационное регулирование теплопередачи приборов может быть автоматизировано. Местное автоматическое регулирование в тепловом пункте здания обычно проводят, ориентируясь на изменение температуры наружного воздуха (этот способ регулирования называют "по возмущению"). Индивидуальное автоматическое регулирование теплопередачи прибора происходит при отклонении температуры воздуха в помещении от заданного уровня (регулирование "по отклонению").

Для ручного регулирования теплопередачи приборов (рис. 2.3.2) служат краны и вентили. Конструкцию регулирующего крана выбирают в зависимости от вида системы водяного отопления. В двухтрубных системах применяют краны индивидуального регулирования, отвечающие двум требованиям: они имеют повышенное гидравлическое сопротивление и допускают проведение монтажно-наладочного (первичного) и эксплуатационного (вторичного) количественного регулирования. Эти краны называют кранами "двойной регулировки". В однотрубных системах используют краны индивидуального регулирования, обладающие незначительным сопротивлением. Эти краны не имеют приспособлений для осуществления первичного регулирования и являются кранами только эксплуатационного (вторичного) регулирования.

В последние годы для регулирования теплоотдачи отопительных приборов систем водяного отопления применяются термоклапаны (см. рис. 2.3.3) — устройства, обеспечивающие автоматическое изменение расхода теплоносителя через прибор. Термоклапан состоит из регулирующего крана и специальной термоголовки — единой конструкции, работающей, как регулятор прямого действия. Принцип работы регулятора основан на изменении объёма среды (термореактивного материала, например, резины), заполняющей встроенный в термоголовку баллон (сильфон), при повышении или понижении температуры окружающего воздуха, что вызывает перемещение клапана регулятора в потоке теплоносителя. Термоклапаны выпускаются с пониженным (для однотрубных систем отопления) и повышенным Рис.2.3.4 (для двухтрубных систем) гидравлическим сопротивлением. Конструкция последних, как правило, обеспечивает не только эксплуатационное, но и монтажное регулирование систем.

Для индивидуального ручного регулирования теплопередачи приборов применяют также воздушные клапаны в кожухе конвекторов (см. рис. 2.3.4). Клапаном регулируется количество воздуха, циркулирующего через нагреватель конвектора. Достоинством этого способа регулирования, так называемого регулирования "по воздуху", является сохранение постоянного расхода теплоносителя в отопительных приборах.

Обеспечить монтажное регулирование систем водяного отопления можно также при установке на обратной подводке отопительного прибора специального запорно-регулирующего крана. Его можно использовать и для отключения отдельного прибора, например, при необходимости его аварийной замены без остановки системы отопления в целом. Запорно-регулирующий шток крана скрыт под защитной крышкой, так как он не предназначен для эксплуатационного регулирования отопительного прибора.

Для пропуска теплоносителя используют трубы: металлические (стальные, медные и др.) и неметаллические (пластмассовые и др.).

До настоящего времени в России чаще всего для систем отопления используют неоцинкованные (чёрные) стальные водогазопроводные или электросварные трубы. Соединение стальных теплопроводов между собой, с отопительными приборами и арматурой может быть неразборным — сварным и разборным (для ремонта отдельных частей) — резьбовым или болтовым. Резьбовое разборное соединение предусматривают в основном у отопительных приборов и арматуры для их демонтажа в случае необходимости.

За последние годы, особенно в индивидуальном жилищном строительстве, все чаще используются трубы, изготовленные из медных сплавов. Медные трубы отличаются значительной коррозионной стойкостью и долговечностью. Их соединение в процессе монтажа осуществляется методом пайки или сварки. Трубы выпускаются в виде прямых отрезков или, учитывая, что медь более мягкий материал, чем сталь, в бухтах. Использование мягкой меди позволяет значительно снизить стоимость системы отопления и сократить сроки монтажа за счет уменьшения количества соединительных элементов (фитингов).

Все большее распространение для монтажа сантехнических систем получают трубы из полимерных материалов (пластиковые или пластмассовые). Эти трубы также имеют высокую коррозионную стойкость и длительный срок службы (до 50 лет) с сохранением, в отличие от стальных труб, их первоначальных свойств. Полимерные трубы отличаются лёгкостью (в 6…7 раз легче стальных), высокими шумопоглощающими свойствами и пластичностью, что важно, например, для сохранения их прочностных свойств при возможном замерзании транспортируемой по ним воды. Трубы поставляются на строительный объект в бухтах и за счёт этого их монтаж в значительной мере облегчён. В зависимости от фирмы-изготовителя монтажное соединение труб осуществляется с помощью специального инструмента с использованием самых разнообразных технологий: механический обжим, пайка, сварка, склейка. Многолетняя практика использования полимерных труб в системах отопления выявила их существенный недостаток — высокую проницаемость (диффундирование) атмосферного воздуха через их стенки и насыщение теплоносителя кислородом. Этого недостатка лишены металлополимерные (металлопластиковые) трубы, в стенки которых добавляется защитный слой в виде тонкой, как правило, алюминиевой фольги. В системах отопления пластиковые трубы применяются только в случае их скрытой в строительной конструкции (стене, перекрытии) прокладки.

Прокладка труб в помещениях может быть открытой и скрытой. Открытая прокладка более простая и дешёвая. По технологическим, гигиеническим или архитектурно-планировочным требованиям прокладка труб может быть скрытой. Магистрали при этом переносят в технические помещения (подвальные, чердачные и т. п.), стояки и подводки к отопительным приборам размещают в специально предусмотренных шахтах и бороздах (штробах) в строительных конструкциях или встраивают (замоноличивают) в них. При этом в местах расположения разборных соединений и арматуры устраивают лючки.

При прокладке теплопроводов учитывают предстоящее изменение длины труб в процессе эксплуатации системы отопления. Компенсацию удлинения труб осуществляют, как правило, за счет особого устройства трубных элементов конструкции системы, реже — за счет использования специальных компенсаторов. В местах пересечения междуэтажных перекрытий трубы заключают в гильзы для обеспечения их свободного движения при изменении длины.

Магистрали систем отопления прокладывают, как правило, с отклонением от горизонтали — уклоном. Уклон горизонтальных магистралей необходим для отвода в процессе эксплуатации скоплений воздуха (в верхней части систем), а также для самотёчного спуска воды из труб при ремонте (в нижней их части).

Для обеспечения надёжной эксплуатации оборудования тепловых пунктов и систем отопления используется различная запорная арматура, предназначенная в основном для отключения оборудования и отдельных узлов системы для ремонта или локализации аварийной ситуации. Для этих целей используют проходные (пробочные) или шаровые краны. Последние в настоящее время практически вытеснили другую запорную арматуру. Объясняется это, прежде всего, их высокой надежностью (безотказностью в работе и долговечностью). На трубы большого диаметра устанавливают задвижки.

В системах водяного отопления могут образовыватьсяскопления воздуха (воздушные пробки), которые нарушают циркуляцию теплоносителя и вызывают шум и коррозию. Для борьбы с этим явлением при конструировании системы прибегают к различного рода мероприятиям при прокладке труб, а также используют специальное оборудование (воздухосборники, воздушные краны, воздухоотводчики).

Для уменьшения бесполезных теплопотерь трубы в неотапливаемых помещениях и в других местах, где возможно замерзание теплоносителя, покрывают слоем тепловой изоляции. Оптимальную толщину слоя находят путем технико-экономического расчета.

Для исключения вибрации ишума в системах отопления трубы в местах прохода через стены и перекрытия помещений снабжают амортизирующими прокладками из резинового полотна. Зазоры между трубами, прокладками и строительными конструкциями заделывают упругой негорючей мастикой.

Шум также может возникать в системах отопления при движении теплоносителя с высокой скоростью. В связи с этим СНиП установлены общие ограничения скорости движения воды в теплопроводах систем отопления.

Источник: studopedia.ru

Генераторы тепла

Котельная система отопления это наиболее производительная, хотя и самая затратная (после электрообогревателей) из всех современных автономных технологий отопления. Хотя сам по себе котёл — изобретение с древней историей, современные производители сумели модернизировать его, увеличив КПД и приспособив под разные виды топлива. Так, выделяют три основных (работающих на горючем) вида котлов — твердотопливные, газовые, на жидком топливе. Несколько выбивающиеся из этой классификации электрокотлы, а также комбинированные, или многотопливные — совмещают в себе качества сразу двух-трёх разновидностей.

Твердотопливные котлы

Интересна тенденция возвращения к традициям прошлого и активного использования твёрдого топлива: от обычных дров и угля до специальных пеллетов (гранул, спрессованных из побочных продуктов деревообработки) и торфяных брикетов.

Твердотопливные котлы делятся по типу топлива на:

• классические;
• пеллетные;
• пиролизные;
• длительного горения.

Классические без проблем «принимают» любую разновидность твёрдого топлива, максимально надёжны и просты (по сути, это древнейший генератор тепла в истории человечества), дёшевы. Из недостатков: «капризность» по отношению к влажному топливу, невысокий КПД, невозможность регулировки температуры теплоносителя.

Пеллетный котёл — это устройство отопления, работающее на отходах древесины, спрессованных в маленькие гранулы. Выделяются высоким КПД, продолжительной работой на одной загрузке, крайне удобной системой загрузки пеллетов (засыпаются из мешка или пакета), возможностью настройки котла. Единственный существенный недостаток — достаточно дорогие гранулы для отопления цена которых колеблется от 6900 до 7700 рублей за тонну, в зависимости от зольности и теплотворности.

Следующий тип — котлы отопления пиролизные, работающие на пиролизном газе, извлекаемом из древесины. Топливо в таком котле медленно тлеет, а не сгорает, благодаря чему отдаёт заметно больше тепла. Достоинства: высокие КПД и надёжность, регулировка теплоотдачи, до полусуток работы без повторной загрузки. Единственный недостаток — потребность в подключении к электросети, из-за чего во время перебоев с подачей электроэнергии дом может остаться без тепла.

Стандартные котлы длительного горения загружаются любыми видами твёрдого топлива, за исключением древесины: кокс, бурый и каменный уголь, торфяные брикеты, пеллеты. Существует другая разновидность, разработанная специально для работы на дровах и несколько отличающаяся устройством. Преимущества: работа до пяти суток на нефтепродуктах и до двух суток при загрузке древесиной. Недостатки: относительно невысокий КПД, потребность в постоянной чистке.

Газовые котлы

Магистральный газ — наиболее экономичный из всех видов топлива, а котлы, на нём работающие, считаются самыми удобными в использовании и обслуживании. Объясняется это их полностью автоматизированной работой и абсолютной безопасностью, за что отвечает множество датчиков и контроллеров. Недостатков как таковых не имеют, хотя и нуждаются в наличии газовой магистрали или постоянной доставке новых баллонов.

Котлы на жидком топливе

Нельзя сказать, что такие системы отопления инновационные, однако они стабильно востребованы на протяжении десятилетий и поэтому достойны упоминания. Главные виды жидкого горючего: дизельное топливо и сжиженная пропан-бутановая смесь. Преимущества перед твердотопливными: почти полная автоматизация работы. Недостатки: крайне высокая стоимость отопления, уступающая лишь электричеству.

Электрическое отопление

Отличается широчайшим многообразием отопительных систем и отдельных приборов. Это и электроконвекторы (которые в свою очередь бывают внутрипольными, напольными и настенными), и электрокотлы, и тепловентиляторы, и инфракрасные обогреватели, и масляные радиаторы, и тепловые пушки, и всем известный тёплый пол. Их общий и пока непреодолимый недостаток — крайне высокая стоимость отопления. Самыми экономичными из них считаются инфракрасные радиаторы и тёплые полы.

Тепловые насосы

Эти системы отопления современные в полном смысле слова, несмотря на то, что появились ещё в 80-е годы. Тогда они были доступны лишь зажиточным людям, но теперь многие приноровились собирать их вручную, благодаря чему тепловые насосы медленно, но верно завоёвывают популярность. Очень упрощённо принцип их работы заключается в извлечении тепла из воздуха, воды или земли снаружи дома и переносе его в дом, где тепло передаётся или непосредственно в воздух, или сначала в теплоноситель — воду.

Гелиосистемы

Ещё одна развивающаяся быстрыми темпами технология —гелиосистемы отопления, более известные под названием солнечных батарей.

Преимущества:

1. качественные солнечные батареи позволяют экономить до 60% от ежемесячного энергопотребления, используя неисчерпаемые запасы энергии солнца;
2. максимально экологичны;
3. долговечны: батареи на основе аморфного кремния работают около 10 лет, из поликристаллического кремния — около 20 лет, из монокристаллического кремния — свыше 30 лет;
4. не занимают жилого пространства, поскольку размещаются на крышах или во дворах;
5. требуют затрат лишь на покупку, после чего работают абсолютно автономно.

Недостатки:

• в холодные сезоны малоэффективны;
• нерентабельна установка солнечных батарей в северных широтах;
• требуют периодической очистки от пыли и мусора;
• очень высокая стоимость оборудования: если солнечные батареи для освещения дачного дома стоят от 48 до 70 тысяч рублей за полный комплект, то на качественные гелиосистемы для отопления цена начинается от 900 тысяч рублей.

Тепловые панели

Представляют собой тонкие прямоугольные (как правило) пластины, закрепляющиеся на стене. Тыльная сторона такой пластины покрыта теплоаккумулирующим веществом, способным нагреваться до 90 градусов и получающим тепло от нагревательного элемента. Энергопотребление составляет всего 50 Ватт на 1 квадратный метр, в отличие от устаревших электрокаминов, требующих по меньшей мере 100 Ватт на ту же площадь. Обогрев происходит за счёт конвекционного эффекта.

Кроме экономичности тепловые панели отличаются:

1. устойчивостью к любым перепадам напряжения;
2. защищённостью от пыли, воды и механических повреждений;
3. абсолютной безопасностью, позволяющей устанавливать их в детских комнатах или больницах;
4. простейшим монтажом;
5. огромным многообразием дизайнерских решений.

Недостаток лишь один — тепловые панели становятся нерентабельными весной и ранней осенью, когда жилище нуждается лишь в небольшом обогреве с вечера по утро.

Монолитные кварцевые модули

Уникальная разработка С. Саркисяна — кандидата технических наук. Внешне пластины очень похожи на тепловые панели, однако принцип их действия основан на высокой теплоёмкости кварцевого песка. Нагревательный элемент передаёт песку тепловую энергию, после чего он продолжает обогревать жилище, даже когда устройство отключено от сети. Экономия, как и в случае с тепловыми панелями, составляет 50% от затрат на стандартные электрообогреватели.

ПЛЭН — плёночные лучистые электрические нагреватели

У этой инновационной системы отопления устройство столь же просто, сколь и гениально: кабель питания, нагревательные элементы, диэлектрическая плёнка и отражающий экран. Обогреватель закрепляется на потолке, а производимое им ИК-излучение нагревает располагающиеся ниже предметы. Те в свою очередь передают тепло воздуху.

Главные достоинства ПЛЭН:

• конвекционный эффект минимален, благодаря чему не распространяется пыль;
• полная пожаро- и электробезопасность;
• бесшумная работа;
• не сушат воздух;
• хотя ПЛЭН — система достаточно новая, предполагается, что срок её службы составит не менее полувека, при этом окупается устройство всего за два года.

Тепловые гидродинамические насосы

Эти устройства, также известные как кавитационные теплогенераторы систем отопления, вырабатывают тепло за счёт нагрева теплоносителя по принципу кавитации.

Теплоноситель в таком насосе вращается в специальном активаторе.

На местах разрыва целостной массы жидкости в результате мгновенного снижения давления появляются пузырьки-каверны, почти моментально лопающиеся. Это вызывает изменение физико-химических параметров теплоносителя и выделение тепловой энергии.

Интересно, что даже при нынешнем уровне научного и технического развития процесс кавитационной выработки энергии плохо изучен. Внятное объяснение тому, почему прирост энергии больше, чем её затраты, пока не найдено.

Кондиционер как обогреватель

Практически все современные модели кондиционеров оснащены функцией обогрева. Как ни странно, кондиционер обладает втрое большим КПД, нежели стандартные электрообогреватели: 3 кВт тепла из 1 кВт электричества против 0,98 кВт тепла из 1 кВт электричества.

Таким образом, кондиционер для отопления зимой способен на короткое время заменить отключенное отопление или вышедший из строя электрокамин. Однако в силу того, что в кондиционерах для нагрева воздуха не используются ТЭНы, их эффективность падает с каждым градусом температуры за окном. Кроме того, сильный мороз перегружает устройство, и работа в таком режиме способна привести к поломке. Лучшим вариантом будет использование кондиционера в межсезонье.

Конвекторы

Поскольку конвекторная система отопления — понятие чрезвычайно широкое, и почти каждый современный отопительный прибор использует конвекционный эффект, заранее оговоримся, что речь здесь идёт только об отдельных водяных и электроконвекторах. Они представляют собой помещённый в металлический корпус ребристый нагреватель.

Эта бесконечная циркуляция и называется конвекцией. По источнику тепла конвекторные обогреватели делятся на водяные и электрические, а по месту расположения — на внутрипольные, напольные и настенные. Также любой из них может работать по принципу или естественной конвекции, или принудительной (с вентилятором).

Хотя разновидности конвекторов и особенности каждой из них — тема для отдельной статьи, можно выделить общие преимущества использования этих обогревателей:

1. достаточно 50-градусной температуры теплоносителя для качественного обогрева жилища;
2. объём воды в них составляет лишь 25% от объёма воды в стандартных батареях;
3. конвекция обеспечивает «умное» распределение вырабатываемого прибором тепла;
4. легко установить в любом месте комнаты.

Так что же выгоднее в финансовом плане?

В качестве итога к этому разделу сравним стоимость отопления на разных видах топлива: на дровах, пеллетах, каменном угле, дизельном топливе, пропан-бутановой смеси, обычном магистральном газе и электроэнергии. При средних ценах на каждый вид топлива и со среднестатистической длительностью отопительного сезона в 7 месяцев за это время придётся потратить:

• 312 610 рублей на электроэнергию;
• 250 000 рублей на дизельное топливо;
• 223 300 рублей на пропан-бутановую смесь;
• 142 900 рублей на уголь;
• 118 790 рублей на пеллеты;
• 80 383 рублей на дрова;
• 46 660 рублей на магистральный газ.

Лидер очевиден.

Отопительные приборы

В первую очередь радиаторы отопления современные — это биметаллические и алюминиевые модели. Однако наблюдается стабильный спрос и на стальные, и на чугунные изделия, что обусловлено новым подходом производителей к изготовлению устаревших, казалось бы, отопительных приборов. Опишем вкратце достоинства и недостатки каждого типа.

Алюминиевые

Наиболее популярны на постсоветском пространстве за соотношение цена/качество (дешевле биметаллических, во многом надёжнее стальных и чугунных) алюминиевые радиаторы отопления.

Преимущества:

1. лучшая среди всех аналогов теплоотдача;
2. дорогие модели выдерживают давление до 20 бар;
3. маленький вес;
4. простейшая установка.

Недостатки: плохая сопротивляемость коррозии, особенно заметная на стыке алюминия с другими металлами;

Биметаллические

Общепризнанно лучший тип радиаторов. Название получили благодаря совмещению в своей конструкции стали (внутренний слой) и алюминия (кожух).

Преимущества:

• высокие антикоррозийные свойства и рабочее давление нержавеющей стали;
• теплоотдача алюминия;
• выдерживают любые перепады давления (18-25 атмосфер, в наиболее дорогих моделях — до 100) и любую опрессовку (45-65 атмосфер, в лучших моделях — до 150);
• простой монтаж;
• изящный внешний вид.

Недостатки: высокая цена.

Стальные

Плохо подходят для многоэтажных домов и централизованной системы отопления в целом, а все свои лучшие свойства проявляют в частных домах, отлично вписываются в системы отопления производственных помещений на заводах и фабриках. Более подробно о стальных радиаторах отопления можно прочитать здесь.

Преимущества:

1. теплоотдача выше среднего;
2. быстрое начало теплоотдачи;
3. низкая стоимость;
4. эстетичный вид.

Недостатки:

• наиболее низкое сопротивление к нагрузкам при опрессовке и перепадам давления (рабочее давление редко превышает 10-13 бар);
• относительно короткий срок службы;
• быстро остывают;
• заметно уступают другим металлам по температуре нагрева.

Чугунные

Следует понимать, что радиаторы отопления современные чугунные — это уже не бугристые и неподъёмные пережитки прошлого, «украшавшие» собой почти каждый дом во времена СССР. Современные производители значительно улучшили их внешний вид, сделав почти неотличимыми от биметаллических или алюминиевых моделей. Более того, ширится мода на так называемые ретро-радиаторы из чугуна, формы и узоры которых привносят в дом атмосферу начала XX века.
Преимущества:

1. высочайший срок службы (обусловлен очень толстыми стенками изделия);
2. хорошая устойчивость к коррозии;
3. теплоотдача продолжается даже после отключения радиатора.

Недостатки: огромный вес и вытекающие из-за этого сложности с установкой (зачастую требуются специальные опоры-ножки).

Система отопления

В большинстве современных загородных домов используется горизонтальная система отопления, главное отличие которой от вертикальных разводок — частичное (реже — полное) отсутствие вертикальных стояков.

Она предполагают естественное, без циркуляционного насоса движение воды. От нагревательного прибора теплоноситель поступает по стояку на второй этаж здания, где распределяется по радиаторам и передающим стоякам.

Циркуляция воды без насоса становится возможной благодаря изменению плотности горячей и холодной воды.

Однотрубная система имеет ряд преимуществ перед двухтрубной:

• возможность охватить целиком периметр дома с помощью одного замкнутого кольца;
• экономия материала;
• более эстетичный вид.

Источник: SpetsOtoplenie.ru