Радиаторы для низкотемпературного отопления: Радиаторы в низкотемпературных системах отопления — Журнал АКВА-ТЕРМ – Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Особенности конденсационных котлов

Исходя из законов физики, необходимо понимать, что хоть незначительные потери тепла в любом случае неизбежны и КПД не достигнет 100%. По сравнению с газовыми котлами, конденсационные котлы характеризуются более высокой экономичностью. Этот показатель у конденсационных котлов выше примерно на 15-20%.

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

КПД конденсационного котла

Конденсационные котлы оснащены более современными горелками, что снижает на минимум вероятность неполного сгорания топлива. Вместе с отработанными газами выделяется намного меньше вредных веществ и также понижается температура отходящих газов, которая редко превышает отметку 40 градусов. Для таких котлов можно использовать и пластиковые дымоходы, что позволяет сэкономить на данном компоненте отопительной системы. Также уменьшаются затраты на установку дымоходов.

Что касается исполнения, то котлы конденсационные газовые настенные почти во всем схожи с газовыми котлами традиционного типа.

Чаще всего конденсационные котлы бывают настенного типа, однако встречаются и мощные напольные устройства. Такие котлы редко используются для жилых помещений. В основном, их можно встретить в офисных помещениях или на производстве.

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Настенный конденсационный котел

Главное отличие от обычных котлов состоит в том, что в конденсационных котлах теплообменник выполнен из материалов, обладающих хорошей устойчивостью к воздействию различных кислот. Обычно такими материалами служат нержавеющая сталь или силумин. За счет высокой кислотности и образуется конденсат, а он вызывает процесс коррозии, если будут использованы такие сплавы, которые применяются для изготовления котлов неконденсационного типа.

Характеристики низкотемпературной системы отопления

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугунаВопрос, что такое низкотемпературное отопление, возникает у многих людей. Обычно такие системы характеризуются прогревом теплоносителя до 60 градусов по Цельсию. При этом, на входе в систему он имеет температуру около 40 градусов, а на выходе — около 60. Рассмотрим, как это достигается.

Температурный режим отопительных систем может быть описан тремя характеристиками:

  • . Температура теплоносителя на входе в котел.
  • . Температура на выходе.
  • . Температура в обогреваемом помещении.

Данные котла должны указываться в техпаспорте изделий именно в этой последовательности. Отопительные системы традиционного типа (включая и центральное отопление), были рассчитаны таким образом, что на выходе из нагревателя вода должна иметь температуру около 80 градусов при температуре в 60 градусов на входе. Однако в наши дни такие показатели являются несколько устаревшими. Температура может быть снижена или теплосетью, или же самим пользователем. Европейские же котлы, которые сегодня практически полностью вытеснили советские отопительные аналоги, работают по несколько иным схемам.

По европейскому стандарту нормальный режим работы систем отопления предполагает температуру 60-75 градусов по Цельсию. Но здесь же говорится о понятии так называемого «мягкого тепла», предполагающего параметры системы с температурой до 55 градусов. И именно этот режим может стать нормативным в недалеком будущем, если учесть все ужесточающиеся требования к экономии. Таким образом, становится все более актуальным.

О «теплых полах», пожалуй, слышали все. Именно эта система выступает одним из наиболее ярких примеров низкотемпературного отопления. К тому же, большинство владельцев частного дома сегодня уменьшают температуру котлов до «единички», дабы довести температуру теплоносителей до 50-60 градусов.

Преимущества и недостатки низкотемпературных систем отопления

Низкотемпературные системы обладают целым рядом существенных преимуществ:

  • значительная экономия средств за счет уменьшения расхода энергоносителя;
  • сокращение объема вредных выбросов в атмосферу;
  • улучшение показателей комфорта. За счет малого нагрева радиаторов в помещении не сушится воздух и не возникают сильные конвективные потоки, поднимающие пыль;
  • безопасность. О радиатор с температурой +50…+60 °C нельзя обжечься, чего не скажешь о батарее, разогретой до +80 °C;
  • уменьшение нагрузки на котел, что повышает эксплуатационный ресурс оборудования;
  • возможность применения тепловых насосов, конденсационных котлов и других видов альтернативного оборудования с низким температурным режимом.

Недостатки систем отопления этого типа носят относительный характер. Так, определенным минусом можно назвать повышенные требования к используемым радиаторам
. Однако применение батарей Ogint Delta Plus полностью решает все проблемы выбора отопительных приборов.

Также следует отметить, что при сильных морозах низкотемпературные системы не всегда могут справляться с обогревом зданий. В то же время система без особых проблем может быть переведена на работу в более высоком температурном режиме при наличии такой необходимости.

В целом низкотемпературные системы отопления являются более эффективными, экономичными и безопасными по сравнению с традиционными системами. Поэтому сегодня можно уверенно говорить, что будущее именно за низкотемпературным отоплением.

А. Никишов

Развитие технической мысли позволило современному человеку иметь большой выбор систем отопления, в зависимости от требований и материальных возможностей, которого не было даже у предыдущего поколения. Постепенное развитие бытовой теплоэнергетики привело к тому, что все большую популярность у населения стали иметь системы низкотемпературного отопления жилья, о которых и пойдет речь в этой статье

Практика показала, что при сравнении двух источников тепла — с высокой и низкой температурами — наиболее комфортные для человека условия создаются именно низкотемпературным прибором отопления, который обеспечивает небольшой перепад температур в помещении и не вызывает негативных ощущений. Верхний предел так называемых низких температур, по определению энергетиков, находится в районе 40˚С. Низкотемпературные системы отопления, использующие теплоноситель, работают с температурами 40-60˚С — на входе в теплопроизводящее устройство и на его выходе. А системы воздушного, электрического и лучистого обогрева используют и более низкие температуры, сравнимые с температурой тела человека. Так что само понятие низких температур довольно условное и, тем не менее, использование теплоносителя или других источников тепла с температурой до 45˚Симеет множество преимуществ, влияющих на выбор такой системы для отопления жилья, и, благодаря своим особенностям, органично вписывается в применение с возобновляемыми источниками энергии.

Ко всем системам отопления предъявляются определенные требования, которые призваны сделать наиболее эффективным, комфортным и безопасным их использование. Строительные, климатические, гигиенические и технологические требования подробно изложены в ДБН В.2.5-67:2013 в пунктах 4, 5, 6, 7, 9, 10 и 11. Эти требования позволяют максимально снизить негативные и одновременно повысить позитивные воздействия на человеческий организм, оказываемые системами отопления.

Необходимо отметить, что одним из важнейших условий эффективности работы любых систем отопления является тщательный учет теплопотерь, а для низкотемпературных систем это едва ли не самое важное. В противном случае такие системы будут малоэффективными и излишне энерго-, а, значит, и материально затратными

Какие преимущества есть у низкотемпературного отопления

При установке системы водяных теплых полов
, вы получаете следующие преимущества:

  1. 1. Основное преимущество — это уровень комфорта. Ни для кого не секрет, что чересчур горячие батареи сушат воздух, образуя в доме излишнюю конвекцию, которая поднимает в доме много пыли, оказывая на человеческий организм негативное влияние.
  2. 2. Экономичность. Отказываясь от интенсивного обогрева в пользу выборочного, для которого характерна раздельная регулировка температуры, вы можете сэкономить до 20% теплоносителей.
  3. 3. Технологическая экономичность. Используя режим теплых труб, вы сможете открыть для себя сразу две возможности для обогрева — конденсационные котлы, характеризующиеся КПД до 95%, и солнечные коллекторы, позволяющие получить «бесплатную» энергию.

Устраняя основные источники теплопотерь и желая снизить затраты тогда, когда через 5-10 лет система окупится, владельцы домов могут начинать переоборудование отопительных систем на более экономичный режим работы.

geo-comfort.ru

Электрическое отопление

Эта система представлена на рынке отопительных систем множеством производителей. В ее основе лежит принцип нагрева специального резистивного кабеля (рис. 3) электрическим током. Тепло, снимаемое с кабеля, передается в окружающую среду, создавая мягкий прогрев помещения. Комплектация системы может включать в себя греющие кабели или готовые маты, терморегуляторы и установочный комплект, обеспечивающий быстрый и легкий монтаж.

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугунаРис. 3. Электрический «теплый пол»

Конструктивные элементы систем


Все системы отопления, как уже говорилось выше, предназначены для поддержания оптимального и комфортного соотношения трех параметров — температура теплоносителя после теплопроизводящего устройства, температура отопительного прибора и температура воздухав помещении. Обеспечить такое соотношение можно правильным подбором важных элементов системы.

Теплопроизводящие устройства


Все устройства для производства тепла можно разделить на три группы.

Первая группа — теплогенераторы на основе использования традиционного топлива и электроэнергии. В основной своей массе это различные водогрейные котлы, работающие на твердом, жидком, газообразном топливе и электрической энергии. Даже для косвенного нагрева «холодного» пара в паровых системах низкотемпературного отопления используются все те же водогрейные устройства.

В этой группе приборов можно отметить бытовой конденсационный котел, являющийся устройством, появившемся в результате инновационных разработок по рациональному использованию водяных паров, образующихся при горении топлива. Исследования, которые направлены на более полное использование энергии и одновременно минимизацию негативного воздействия на окружающую среду, позволили создать новый тип отопительного оборудования — конденсационный котел — позволяющий посредством конденсации получать дополнительное тепло из дымовых газов.

К примеру, итальянский производитель Baxi выпускает линейку конденсационных котлов как напольного, так и настенного исполнения. Модельный ряд настенных котлов Luna Platinum (рис. 4) состоит из одноконтурных и двухконтурных конденсационных котлов, с мощностью от 12 до 32 кВт. Ключевым элементом является теплообменник из нержавеющей стали AISI 316L. Различными составными частями котла управляет электронная плата, есть съемная панель управления с жидкокристаллическим дисплеем и встроенной функцией управления температурой. Система модулирования мощности горелки позволяет адаптировать выходную мощность котла к энергии, потребляемой зданием в диапазоне 1:10.

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугунаРис. 4. Конденсационный котел BAXI Luna Platinum

Вторая группа — установки, использующие тепло внесистемных теплоносителей. В таких случаях применяют теплоаккумуляторы.

К третьей группе относятся устройства, использующие внешний теплоноситель для косвенного нагрева. В них с успехом применяются поверхностные, каскадные или барботажные шаровые теплообменники. Именно такой тип используется для подогрева «холодного» пара в системах парового низкотемпературного отопления.

Основные узлы конденсационного котла

Теплообменник для конденсационных котлов может быть изготовлен в форме труб со сложным сечением. Это необходимо для того чтобы как можно больше увеличить объем теплообменника, тем самым, повысив эффективность работы конденсационного котла. В котлах такого типа перед горелкой монтирован вентилятор, который извлекает из газопровода газ и смешивает его с воздухом. Далее такая рабочая смесь направляется к горелке.

Дымоходные газы выходят из системы посредством дымоходов коаксиального типа.

Для изготовления таких дымоходов производители используют, в основном, пластик, обладающий хорошей термостойкостью. Насос, встроенный в газовые конденсационные котлы отопления, управляется посредством электроники и оптимизирует мощность котла, тем самым, позволяя сэкономить электричество.

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Коаксиальный дымоход

Эффективность работы котла во многом зависит и от параметров отопительной системы в целом. Если температура воды будет низкой, то конденсация водяного пара будет происходить более полно. Тем самым, значительная часть скрытого тепла будет возвращаться в отопительную систему. Это повлияет и на то, что показатель КПД конденсационного котла будет несколько выше.

Под конденсационный котел подойдет не всякая отопительная система. Система отопления должна быть рассчитана на не слишком высокую температуру теплоносителя.

То есть, это должна быть относительно низкотемпературная система отопления. В обратном контуре теплоноситель должен обладать температурой не выше, чем 60 градусов. Наружные условия не имеют никакого значения. Если на улице будет небольшой мороз, то температура теплоносителя в обратном контуре будет не ниже, чем 45-50 градусов. Таким образом, котел будет функционировать в конденсационном режиме.

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Напольный конденсационный котел

Низкотемпературные котлы отопления могут быть как с одним, так и с двумя контурами. Их можно использовать для организации отопительной системы или для горячего водоснабжения. Такие котлы могут различаться по параметрам мощности. Диапазон их мощности достаточно большой и составляет от 20 до 100 кВт. Такой мощности, которую предоставляет низкотемпературное отопление дома, хватает для любых бытовых условий.

Для промышленной области потребуется приобрести более мощный котел напольного типа.

Можно приобрести и различные комплекты для подключения конденсационных котлов. В перечень таких компонентов входят: нейтрализаторы конденсата, расширительные баки, различные предохранительные устройства, комплекты для системы отвода отработанных газов, комплекты трубной обвязки и многое другое.

Во многих европейских странах запрещено использование других котлов, кроме конденсационных. Это объясняется тем, что у них более высокий показатель КПД и они выбрасывают в атмосферу куда меньше вредных частиц. В таких странах государство заботится о своих людях, потому что запрещает использовать оборудование, которое не обладает хорошей экономичностью и низким уровнем безопасности с экологической точки зрения.

Отопительные приборы

Отопительные приборы делятся на 4 группы:

  • приборы с равными по площади поверхностями, как со стороны теплоносителя, так и со стороны воздуха. Такой тип приборов известен всем — это традиционные секционные радиаторы;
  • устройства конвекционного типа, в которых площадь поверхности, соприкасающейся с воздухом, намного больше поверхности со стороны теплоносителя. В этих приборах излучение тепла носит второстепенный характер;
  • пластинчатые воздухонагреватели с побудительным воздушным потоком;
  • устройства панельного типа — напольные, потолочные или стеновые. В этой линейке отопительных панелей, к примеру, можно отметить чешские панельные стальные радиаторы Korado под названием Radik, выпускаемые в двух исполнениях — с боковым подключением (Klasik), и с нижним со встроенным термостатическим вентилем (VK). Панельные стальные радиаторы предлагает также компания Kermi (Германия).

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугунаРис. 5. Панельный стальной радиатор Korado

К отопительным приборам низкотемпературных систем можно отнести различного рода секционные и панельные нагреватели, отопительные конвекторы, калориферы и отопительные панели.

Теплоаккумуляторы


Эти устройства необходимы в бивалентных системах низкотемпературного отопления, в которых используется энергия из возобновляемых источников или сбросная теплота. Теплоаккумуляторы могут быть жидко- или твердозаполненными, использующие теплоемкость заполнителя для накопления теплоты.

Широкое распространение все больше получают устройства, в которых тепло выделяется в момент фазовых превращений. В них теплота накапливается в процессе плавления вещества или тогда, когда кристаллическая его структура претерпевает определенные изменения.

Также эффективно работают термохимические теплоаккумуляторы, принцип работы которых основан на накапливании теплоты в результате химических реакций, происходящих с выделением тепла.

Аккумуляторы тепла могут подключаться к системе отопления как по зависимой схеме, так и по независимой, когда в них аккумулируется тепло от внесистемного теплоносителя.

Тепловые аккумуляторы могут быть также грунтовыми, скальными и даже подземные озера могут использоваться в качестве накопителя тепла.

Грунтовые тепловые аккумуляторы получают при размещении регистров, изготовленных из труб, с шагом полтора-два метра. Скальные теплоаккумуляторы обустраивают путем бурения вертикальных или наклонных скважин в скальных породах на глубину от 10 до 50 м, куда и закачивается теплоноситель. Использование подземных озер в качестве теплоаккумуляторов возможно в случае размещения в нижних слоях воды труб с закаченным в них теплоносителем. Отбор тепла осуществляется из труб, размещенных в верхних слоях подземных озер.

Тепловые насосы

При использовании в низкотемпературных системах отопления источника тепла, температура которого ниже температуры воздуха в помещении, а также для снижения материалоемкости отопительных приборов, в систему могут включаться тепловые насосы (рис. 6). Самыми распространенными устройствами этой группы являются компрессионные тепловые насосы, дающие при конденсации температуру от 60 до 80˚С.

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугунаРис. 6. Принцип работы теплового насоса

Эффективную работу теплового насоса в низкотемпературной системе отопления обеспечивает включение в контур испарителя теплового аккумулятора, который способствует стабилизации температуры испарения «холодного» пара. Регулировка этой системы осуществляется путем изменения теплоотдачи самого насоса.

Преимущества и недостатки


Низкотемпературные системы отопления завоевывают своих сторонников тем, что создают более комфортные условия в помещении, нежели традиционные — с высоким нагревом отопительных приборов. Не происходит излишнее «осушение» воздуха, отсутствует — опять-таки излишняя — запыленность помещения вследствие неизбежного перемещения воздуха при очень горячих отопительных приборах.

Использование теплоаккумуляторов в системе дает возможность накапливать тепло и моментально использовать его в случае необходимости.

Низкий разброс температур — выходной из теплопроизводящего устройства и воздуха в помещении — позволяет легко регулировать систему, используя программируемые термостаты.

А что касается недостатков, то он, по существу, один — стоимость законченной системы несколько, а то и в разы выше, нежели традиционной высокотемпературной.

Читайте статьи и новости в Telegram-канале
AW-Therm . Подписывайтесь на
YouTube-канал .

Просмотрено: 14 617

Выбор точного количества секций биметаллических батарей

Они бывают нескольких видов, каждый из них имеет свою мощность. Минимальное выделение тепла достигает – 120 Вт, максимальное – 190 Вт. При расчете количества секций нужно учитывать необходимое потребление тепла в зависимости от места расположения дома, а также с учетом теплопотерь:

  • Сквозняки, которые происходят из-за некачественно выполненных оконных проемов и профиля окон, щелей в стенах.
  • Растраты тепла по пути следования теплоносителя от одной батареи к другой.
  • Угловое расположение комнаты.
  • Количества окон в помещении: чем их больше, тем больше теплопотери.
  • Регулярное проветривание комнат зимой также накладывает отпечаток на количество секций.

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Поверхность нагрева из специального серого чугуна

Для примера, если нужно обогреть комнату в 10 м2, расположенную в доме, находящемся в средней климатической полосе, то нужно приобрести батарею с 10 секциями, мощность каждой из них должна быть равна 120 Вт или ее аналог на 6 секций при теплоотдаче в 190 Вт.

Паровое отопление

Этот тип отопления характеризуется использованием в качестве теплоносителя «насыщенного» пара, что приводит к необходимости обеспечить соответствующий сбор конденсата. И если в системе отопления присутствует один отопительный прибор, что не создает проблем, то при увеличении их количества конденсат отводить становится все труднее и труднее. Решение этой проблемы нашлось в использовании в качестве теплоносителя «холодного» пара. Его роль в современных системах низкотемпературного парового отопления играет, в частности, хладон-114 — негорючее, неядовитое, без запаха и химически устойчивое неорганическое соединение.

Система на «холодном» паре работает за счет использования тепла, выделяемого при конденсации насыщенных паров, которое и нагревает приборы отопления. Конденсатопроводы работают в «мокром» режиме, что обусловлено подпором конденсата. Конденсатоотводчики в этом случае не нужны — конденсат самотеком возвращается в испаритель. Подпиточный насос также не требуется. И паропроводы, и конденсатопроводы монтируются как горизонтально, так и вертикально. Причем совершенно необязательно соблюдать уклон. В случае вертикального монтажа подающий паропровод может размещаться как сверху, так и снизу.

Регулировка системы, работающей на «холодном» паре, осуществляется воздействием на давление пара и его температуру, для чего систему рассчитывают на давление, соответствующее максимально возможной температуре пара.

В качестве отопительных приборов в системе низкотемпературного парового отопления обычно используются секционные радиаторы и конвекторные панели. Для регулировки теплоотдачи каждый прибор отопления снабжают мембранным клапаном.

Какие преимущества есть у низкотемпературного отопления

При установке системы водяных теплых полов
, вы получаете следующие преимущества:

  1. 1. Основное преимущество — это уровень комфорта. Ни для кого не секрет, что чересчур горячие батареи сушат воздух, образуя в доме излишнюю конвекцию, которая поднимает в доме много пыли, оказывая на человеческий организм негативное влияние.
  2. 2. Экономичность. Отказываясь от интенсивного обогрева в пользу выборочного, для которого характерна раздельная регулировка температуры, вы можете сэкономить до 20% теплоносителей.
  3. 3. Технологическая экономичность. Используя режим теплых труб, вы сможете открыть для себя сразу две возможности для обогрева — конденсационные котлы, характеризующиеся КПД до 95%, и солнечные коллекторы, позволяющие получить «бесплатную» энергию.

Устраняя основные источники теплопотерь и желая снизить затраты тогда, когда через 5-10 лет система окупится, владельцы домов могут начинать переоборудование отопительных систем на более экономичный режим работы.

Важнейшей задачей развития технологий является повышение энергоэффективности. Для решения этой задачи в системах отопления наиболее эффективным путем является уменьшение температуры теплоносителя. Именно поэтому низкотемпературное отопление является сегодня ключевой тенденцией развития современной отопительной техники.

Низкотемпературная система отопления в процессе эксплуатации расходует намного меньшее количество теплоносителя, по сравнению с традиционной системой. За счет этого обеспечивается значительная экономия. Дополнительным плюсом является снижение объема вредных выбросов в атмосферу. Кроме того, работа с «мягким» температурным режимом позволяет задействовать альтернативные виды оборудования — тепловые насосы или конденсационные котлы.

Главной проблемой развития низкотемпературного отопления длительное время оставалось то, что при низкой температуре отопления было очень сложно создать комфортные условия в обогреваемых помещениях. Однако с развитием технологий строительства, позволяющих возводить энергоэффективные здания, эта проблема была решена. Применение современных строительных и теплоизоляционных материалов дает возможность значительно сократить тепловые потери зданий.
Благодаря этому низкотемпературная система отопления может качественно и эффективно обогревать дом. Достигаемый эффект от экономии теплоносителя значительно превосходит дополнительные затраты, которые приходится нести для теплоизоляции зданий.

Низкотемпературное отопление дома. Энергоэффективность стальных панельных радиаторов в низкотемпературных системах отопления

Низкотемпературные системы отопления сегодня по-прежнему еще не получили в России широкого распространения, зато успешно практикуются в Европе, в том числе, в странах с не самым мягким климатом, но там где активно используются для теплоснабжения и климатизации зданий ресурсы возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

Г лавными и очевидными достоинствами таких систем является экономия энергоносителей на основе ископаемых углеводород в сочетании с минимизированием вреда экологии. Кроме того, низкотемпературные системы предоставляют пользователю дополнительные возможности в достижении теплового комфорта в доме и управлении микроклиматом помещений.

В России сфера применения низкотемпературных систем отопления ограничена не только климатическими особенностями во многих ее регионах, но и нормативами. В частности, этот фактор действует при массовой застройке, на объектах типа многоквартирных домов, для которых нормативы разработаны под другие режимы теплоснабжения зданий. Поэтому низкотемпературные системы отопления, если и применяются, то в таких учреждениях социального назначения, как поликлиники и детские сады, а также более широко в частном коттеджном секторе. Кроме того, их обычно проектируют и устанавливают для теплоснабжения и климатизации энергосберегающих домов, прежде всего «активных», которые в последние годы тоже стали строится в России. Минимизация теплопотерь через ограничивающие конструкции и вентиляцию здания - вообще одно из главных условий успешного применения там низкотемпературных систем отопления.

Создаются низкотемпературные системы отопления на основе высокоэффективных теплогенераторов и трансформаторов энергии ВИЭ, а также с применением современных моделей отопительных приборов и электронной автоматики, объединяющейся в системы интеллектуального управления.

Генерация с аккумуляцией

По существующим нормативным документам температурный режим системы отопления характеризуется тремя параметрами: температурой теплоносителя на выходе из теплогенератора, на входе в него и температурой воздуха в помещении. Режим, где на выходе из теплогенератора температура теплоносителя не превышает 55 °С, а на входе составляет до 45 °С, считается присущим низкотемпературным системам. Температура воздуха в помещении принимается обычно равной 20 °С. Наиболее распространенные температурные режимы в таких системах - 55/45/20 °С, 45/40/20 °С или даже 35/30/20 °С.

Низкотемпературные системы отопления могут быть моновалентными, где тепло вырабатывается одним теплогенератором, или, чаще, поливалентными, в которых совмещается работа нескольких теплогенераторов или трансформаторов в тепло энергии ВИЭ (рис. 1 ). Такие поливалентные системы еще принято называть гибридными.

Рис.1

Низкотемпературное отопление в доме - что это, как устроено, плюсы и минусы

Низкотемпературным называется отопление, в котором нагрев теплоносителя составляет 55-45 градусов. Это значит, что температура воды на выходе из котла не должен превышать 55 градусов, а температура обратной воды должна быть не ниже 45 градусов. При этом поверхность радиатора отопления будет нагрета примерно на 38-40 градусов в верхней части прибора.

Горячим, в общепринятом смысле этого слова, его не назовешь. Рассчитывать на интенсивное тепловое излучение от радиаторов при такой температуре теплоносителя не следует, равно, как не следует устанавливать в низкотемпературных отопительных системах конвекторы – они эффективны только при температуре воды не ниже 70С и используются в высокотемпературных (традиционных) отопительных системах.

Источники тепла для низкотемпературного отопления

В обычной системе отопления температура воды на выходе из котла значительно выше и составляет примерно 70-80 градусов, при этом температура обратки ниже на 20 градусов.

Следует отметить, что низкотемпературные отопительные системы используются не потому, что они лучше и эффективнее, а потому, что только с их помощью можно обогреть дом, применяя для этого тепловые насосы, геотермальные источники тепла или конденсаторные котлы отопления.

Так называемые традиционные котлы отопления в низкотемпературных системах можно использовать только в комплекте с элеваторным узлом, обеспечивающим смешивание холодного теплоносителя с горячей водой из котла и приведение температур теплоносителя к требуемым (55-45) параметрам.

Длительная эксплуатация обычного котла на нагрев обратки с низкой температурой может привести к чрезмерному образованию конденсата в дымоходе и преждевременному его выходу из строя. Поэтому в низкотемпературных системах отопления, работающих на обычных котлах отопления, теплоноситель из обратного трубопровода перед подачей в котел обязательно подогревают, используя для этого часть выработанного котлом тепла.

Все это усложняет конструкцию отопительной системы и ведет не только к увеличению ее стоимости, но и в значительной мере усложняет процесс эксплуатации и технического обслуживания.

Работать на теплоносителе с низкой температурой могут только конденсационные котлы отопления.

Низкотемпературные источники

Как уже было сказано, низкотемпературное отопление ориентировано на потребление тепловой энергии, вырабатываемой тепловыми насосами, а также, тепла, полученного от солнца и геотермального тепла. Именно эти источники являются оптимальными для низкотемпературных систем. Если решено использовать низкотемпературное отопление без применения возобновляемых источников энергии, то проще и экономичнее установить конденсационный котел.

Но работать система получения  «мягкого тепла», как часто называют низкотемпературное отопление, будет только при правильном выборе отопительных приборов.

Отопительные приборы для низкотемпературных систем

Обычные радиаторы для низкотемпературных систем отопления не подходят. Они просто не смогут работать на полную мощность, и в доме будет холодно. Обогревать дом при низкотемпературной системе отопления придется с помощью греющих поверхностей. Это могут быть теплые полы или теплые стены. Соотношение простое: чем больше греющая поверхность, тем теплее будет в доме.

Следует отметить, что низкотемпературные отопительные системы имеют ряд достоинств:

  • Греющие поверхности с температурой примерно 35-40С излучают тепло в наиболее комфортном для человека диапазоне волн
  • Теплые полы позволяют перераспределить тепло в помещении. Если при установке обычных радиаторов самый теплый воздух в помещении (а вместе с ним и самая прогретая зона) находится под потолком, то при использовании теплого пола она расположена под ногами, что более естественно и комфортно для человека.
  • Использование геотермального тепла и солнечной энергии позволяет снизить расходы на отопление и положительно сказывается на экологии.

Что дороже?

К сожалению, на сегодняшний день говорить о реальной экономии при использовании низкотемпературного отопления преждевременно.

В нашей стране дешевле топить газом, используя для этого традиционные котлы в комплекте с конвекторами и радиаторами отопления.

Для тех, кто хочет наслаждаться мягким теплом от греющих поверхностей, лучше установить конденсационный котел. Он стоит дороже, но позволяет сократить расход газа на 15-20%.

Низкотемпературные системы отопления

Низкотемпературные системы отопления сегодня по-прежнему еще не получили в России широкого распространения, зато успешно практикуются в Европе, в том числе, в странах с не самым мягким климатом, но там где активно используются для теплоснабжения и климатизации зданий ресурсы возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

Главными и очевидными достоинствами таких систем является экономия энергоносителей на основе ископаемых углеводород в сочетании с минимизированием вреда экологии. Кроме того, низкотемпературные системы предоставляют пользователю дополнительные возможности в достижении теплового комфорта в доме и управлении микроклиматом помещений.

В России сфера применения низкотемпературных систем отопления ограничена не только климатическими особенностями во многих ее регионах, но и нормативами. В частности, этот фактор действует при массовой застройке, на объектах типа многоквартирных домов, для которых нормативы разработаны под другие режимы теплоснабжения зданий. Поэтому низкотемпературные системы отопления, если и применяются, то в таких учреждениях социального назначения, как поликлиники и детские сады, а также более широко в частном коттеджном секторе. Кроме того, их обычно проектируют и устанавливают для теплоснабжения и климатизации энергосберегающих домов, прежде всего «активных», которые в последние годы тоже стали строится в России. Минимизация теплопотерь через ограничивающие конструкции и вентиляцию здания –   вообще одно из главных условий успешного применения там низкотемпературных систем отопления.

Создаются низкотемпературные системы отопления на основе высокоэффективных теплогенераторов и трансформаторов энергии ВИЭ, а также с применением современных моделей отопительных приборов и электронной автоматики, объединяющейся в системы интеллектуального управления.

Генерация с аккумуляцией

По существующим нормативным документам температурный режим системы отопления характеризуется тремя параметрами: температурой теплоносителя на выходе из теплогенератора, на входе в него и температурой воздуха в помещении. Режим, где на выходе из теплогенератора температура теплоносителя не превышает 55 °С, а на входе составляет до 45 °С, считается присущим низкотемпературным системам. Температура воздуха в помещении принимается обычно равной 20 °С. Наиболее распространенные температурные режимы в таких системах – 55/45/20 °С, 45/40/20 °С или даже 35/30/20 °С.

Низкотемпературные системы отопления могут быть моновалентными, где тепло вырабатывается одним теплогенератором, или, чаще, поливалентными, в которых совмещается работа нескольких теплогенераторов или трансформаторов в тепло энергии ВИЭ (рис. 1). Такие поливалентные системы еще принято называть гибридными.

Рис.1

Как для моно-, так и для поливалентных систем (в качестве пикового теплогенератора)  удачно подходит конденсационный котел. Его режим работы наиболее близок к указанному выше и в значительной степени зависит от температурных параметров системы отопления. Чем ниже температура теплоносителя в обратном котловом контуре, тем более полно происходит конденсация пара, больше тепла будет утилизировано, выше КПД конденсационного котла. Для газовых котлов пороговая температура конденсационного режима – 57 °С. Поэтому и система отопления должна быть рассчитана на использование теплоносителя с более низкой температурой в обратном контуре.

При средних для зимнего периода температурах она по проектному расчету с учетом максимальной эффективности конденсационного режима не должна превышать 45 °С. Такие параметры обеспечиваются низкотемпературными системами отопления, в которых конденсационные котлы работают преимущественно в «штатном» для них режиме.

Разумеется, в низкотемпературных системах может использоваться и находит применение не только конденсационная котельная техника. Теплогенератором в такой системе, в том числе пиковым, может быть любой высокоэффективный котел, работающий на любом топливе и, в частности, электрический. В гибридных системах котел включается в работу только при пиковых нагрузках, когда остальные теплогенераторы (трансформаторы энергии ВИЭ – солнечные коллекторы, тепловые насосы) не справляются с обеспечением теплового комфорта в отапливаемых помещениях и нужд ГВС.

При использовании энергии ВИЭ в системы низкотемпературного водяного отопления обычно включают теплоаккумуляторы, которые могут быть с жидкими и твердыми заполнителями, фазовыми (использующими теплоту фазовых превращений) и термохимическими (теплота аккумулируется за счет эндотермических реакций и высвобождается при экзотермических).

В теплоаккумуляторах с жидкими и твердыми заполнителями (вода, низкозамерзающие жидкости (раствор этиленгликоля), гравий и др.) теплота накапливается за счет теплоемкости материала заполнителя. В фазовых теплоаккумуляторах накопление теплоты происходит при плавлении или изменении кристаллической структуры заполнителя, а высвобождение – при его твердении.

Наибольшее распространение в гибридных низкотемпературных системах водяного отопления, устанавливаемых в коттеджах, получили водяные баки-аккумуляторы, успешно демпфирующие пиковые нагрузки ГВС, запасающие тепло от работы солнечного коллектора, теплового насоса или (зимой) пикового теплогенератора. Аккумулируя тепловую энергию от различных источников, такой теплоаккумулятор позволяет оптимизировать их работу с точки зрения максимальной экономической эффективности в конкретный момент, резервируя «дешевое» тепло. Избыток выработанного тепла при этом может использоваться для ГВС. Их применение оправдано также при использовании тепловых насосов для оптимизации работы компрессоров и гидравлической развязки контуров теплового насоса и нагрузки.

Водяной бак теплоаккумулятор представляет собой хорошо изолированную, например, слоем пенополиуретана толщиной 80–100 мм емкость, в которую встроено несколько теплообменников. Теплоаккумулятор объемом 0,25–2 м3 может накапливать 14–116 кВт·ч тепловой энергии.

Приборы для систем низкотемпературного отопления

Низкая температура теплоносителя определяет выбор приборов для систем низкотемпературного отопления, которые должны эффективно осуществлять теплоотдачу в отапливаемых помещениях, работая в гибком режиме. Если эти приборы устанавливаются в коттедже, где давление теплоносителя в трубопроводах заведомо невелико, то их прочностные характеристики уходят на второй план.

Рис.2

По мнению специалистов, наиболее удачно в низкотемпературных системах применяются настенные, парапетные или встраиваемые в пол конвекторы с принудительной вентиляцией (рис. 2) и стальные панельные радиаторы (рис. 3). В таких системах должны применяться конвекторы, оснащенные теплообменником с большой поверхностью  – многослойные с частым оребрением и вентилятором, обеспечивающим большой теплосъем. Кроме конвекторов, этим условиям удовлетворяют также настенные настенные и потолочные фанкойлы (вентиляторные доводчики).

Рис.3

В системах принудительной конвекции без вентилятора могут применяться эжекционные доводчики. За счет эффективного теплосъема и большой мощности эти приборы будут обладать небольшими габаритами по сравнению с другими видами оборудования.

Преимуществом таких приборов является возможность их использования в комбинированных системах, которые отапливают помещения в холодный период, а летом используются для охлаждения воздуха.

Если же в низкотемпературных системах применяются конвекторы без вентилятора, их высота должна быть не меньше 400 мм.

Панель с теплоносителем стального панельного радиатора находится снаружи отопительного прибора. От нее греются ламели конвективного элемента. Чем дальше от панели, тем ламели холоднее. Конвекции при низкой температуре радиатора мешает вязкость воздуха, зажатого между ламелями. Но тепловому излучению с панели ничто не мешает.

Стальные панельные радиаторы находят удачное применение в системах низкотемпературного отопления еще и потому, что их модельные линейки включают широкий набор типоразмеров, а это важно для оптимального размещения отопительных приборов в таких системах, в частности, в них должны устанавливаться отопительные приборы, которые перекрывают всю длину оконного проема.

Рис.4

Работа конвекторов с принудительной вентиляцией и стальных панельных радиаторов будет удачно сочетаться с теплым водяным полом (рис. 4), который буквально рассчитан на работу с теплоносителем, характеризующимся низкой температурой. Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», п. 6.5.12, среднюю температуру поверхности полов со встроенными нагревательными элементами следует принимать не выше 26 °С – для помещений с постоянным пребыванием людей; и не выше 31 °С – для помещений с временным пребыванием людей. Температура поверхности пола по оси нагревательного элемента в детских учреждениях, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35 °С. В реальных условиях при существующих технологиях монтажа теплого пола такие температуры его поверхности достигаются при температурах теплоносителя на входе в трубопровод теплого пола не выше 45 °С.

Теплые полы значительно повышают экономичность низкотемпературных систем отопления. Так, при оборудовании теплого пола запаса энергии водяного теплоаккумулятора емкостью 1,2 м3 достаточно для отопления дома площадью 130–140 м2 за счет электроэнергии, получаемой по низкому ночному тарифу.

Все приборы водяного отопления в низкотемпературных системах отопления оснащаются терморегулирующей автоматикой.

Интеллектуальное управление

Так как большинство низкотемпературных систем являются гибридными, а также возможно совмещение в одной такой системе функций отопления и кондиционирования, то наибольшей их эффективности и экономичности можно достичь при рациональном управлении всеми составляющими системы. Сегодня для этого применяются системы smart-управления.

Без интеллектуального управления невозможно эффективно и в то же время гибко регулировать систему, основываясь на реальных показаниях датчиков, а не на встроенных графиках, не учитывающих условия конкретно взятого объекта теплоснабжения. Когда в проекте используется smart-управление, необходимо только задать первоначальные настройки, а дальше интеллектуальная автоматика будет автоматически их поддерживать.

Smart-контроллер отвечает за переключение системы с одного источника тепла на другой. Ежесекундно обрабатывая несколько вводных, контроллер выбирает самый экономичный на данный момент источник тепла. Согласно заданной логике сначала используется тепловая энергия от самого дешевого источника.

Применение таких систем интеллектуального управления позволяет дифференцированно задавать температуры в контролируемых помещениях, добиваясь тем самым, кроме экономичности, еще и наивысшего уровня теплового комфорта.

Статья из журнала "Аква-Терм" , № 5/2017. Рубрика "Отопление и ГВС"

Опубликовано: 17 ноября 2017 г.

вернуться назад

Читайте так же:

Низкотемпературные радиаторы центрального отопления REGULUS-system

В современном строительстве все чаще применяются решения, базирующиеся на экологически чистых источниках возобновляемой энергии. Низкотемпературное отопление часто становится приоритетом. В связи с этим все шире стали применяться конденсационные котлы или тепловые насосы в соединении с хорошим утеплением объектов. Это не только снижение затрат на эксплуатацию и большая экономия тепловой энергии - достаточно, чтобы температура воды в инсталляции вместо 70ºC достигала 50ºC - но также это гарантия теплового комфорта. Однако, одного теплового насоса не достаточно, в современной, низкотемпературной инсталляции следует применить низкотемпературные радиаторы, которые отличаются наибольшей поверхностью теплообмена, эмиссией тепла с помощью конвекции и/или циркуляции, поддерживаемой вентилятором. Немаловажное значение имеет минимально возможный вес системы передачи тепла - преимущества которой можно оценить в переходные периоды.

Все радиаторные системы REGULUS-system отличаются очень большой поверхностью теплообмена. Прекрасно вписываются в вышеупомянутые условия, вполне соответствуя требованиям экономии энергии в строительстве и обеспечивая тепловой комфорт. Имеют поверхность контакта с нагреваемым воздухом на 50% большую, чем панельные радиаторы того же размера. Большая поверхность контакта означает более эффективное нагревание при низких параметрах теплового агента. Это также потому, что «регулусы» - это низкотемпературные радиаторы. Благодаря своему специфическому строению они не находят места в актуально принятой терминологии радиаторов. Не «ребряки», не «панели» и не «конвекторы» по определению. Состоят из двух систем: медной водяной системы и алюминиевой системы теплообмена. Их строение напоминает автомобильный радиатор. В медном змеевике течет инсталляционная вода, а тепло передается в окружающую среду через алюминиевые эмиттеры тепла. Нагревание помещение происходит смешанным способом с помощью широкоугольного теплового излучения, исходящего от рифленой поверхности и путем конвекции. Большая доля излучения от рифленой поверхности радиатора приводит к равномерному распределению тепла в помещении. 

Разрез медно-алюминиевого радиатора Разрез медно-алюминиевого радиатора

 

В системах, питающихся фактором с низкими параметрами в переходные периоды, когда необходимостью является быстрое повышение или понижение температуры, хорошо сработает отопительная система с малой общей массой, чем и отличаются радиаторы REGULUS-system. Большая общая масса системы теплообмена отличается высокой тепловой инертностью, что и приводит к систематическому перегреванию или недостаточному нагреванию помещения. Быстрая задержка нагревания важна не только для оптимизации затрат на отопление, но также имеет ключевое значение для теплового комфорта. При внезапном усилении яркости солнечного света в переходные периоды или при возникновении неожиданного притока тепла, соответственно управляемая инсталляция с «регулусами» быстро перестает греть и так же быстро начинает работать, делая отопление экономичным и комфортным.

 

Отопительная система с малой общей массой делает возможным не только быстрый доступ пользователя к теплу, но и получение тепла в необходимом количестве. Такое отопление просто запустить и остановить, так как инертность системы - минимальная. Система с малой массой может работать практически круглый год, так как затраты на запуск отопления на пятнадцать или пятьдесят минут, с целью коррекции температуры, очень низкие. 

 

В предложении REGULUS-system также доступны версии низкотемпературных радиаторов, значительно улучшающих их эффективность в системах с экологически чистыми источниками тепла, такими как конденсационные котлы, тепловые насосы, системы с несколькими источниками тепла и буфером ц.о. Одной из таких версий является настенный радиатор, усиленный вентилятором. Вентилятор охлаждает тепловой фактор в радиаторе, тем самым увеличивает количество тепла, отдаваемого радиатором помещению - то есть, можно увеличить мощность без изменения размеров радиатора.

 

E-VENT строение напоминает другие настенные радиаторы REGULUS-system - с той разницей, что в нижней части пакета алюминиевой ламели есть вырез, а в нем магниты, позволяющие прикрепить и снять вентилятор (или вентиляторы, в случае большой длины радиатора). Благодаря вентилятору, устройство нагревает с переменной мощностью, соответствующей требованиям пользователя, повышается его мощность, также существует возможность управления динамикой нагревания. 
 

Радиатор E-VENT может работать в инсталляции также после выключения или деинсталляции, в таком случае работает в режиме стандартного водяного радиатора. Благодаря простоте монтажа и демонтажа вентилятора, радиатор E-VENT прекрасно проявит свои качества в инсталляции, снабженной стандартным котлом ц.о., работающим в высоких параметрах, который в будущем будет заменен на экологически чистый, низкотемпературный источник тепла (конденсационный котел, насос ц.о.). На первом этапе радиатор будет работать без вентилятора, а после смены источника тепла на низкотемпературный уже с вентилятором.

 

 

Радиатор с вентилятором вид с низу

 

В низкотемпературных инсталляциях прекрасно сдает экзамен другой низкотемпературный радиатор REGULUS-system под названием DUBEL, являющийся альтернативой стальным, трехпанельным радиаторам. Dubel состоит из двух корпусов радиаторов типа SOLLARIUS (с плоской верхней крышкой), параллельно соединенных в общем корпусе - толщина 18 см. В предложении необычно редкое предложение на рынке: радиатор высотой всего лишь 12 см (+ монтажный стойки - 8 см высоты) для установки в полу в вертикальной позиции. Это низкотемпературный радиатор, который, несмотря на бытующее мнение, при своей относительно большой мощности имеет небольшие размеры. Эта конфигурация работает не только в инсталляциях с тепловыми насосами, но и позволяет ограничить габариты применяемых настенных радиаторов и может применяться в помещениях, потребляющих большое количество тепла. 

 

Радиатор DUBEL

 

Все радиаторы REGULUS-system можно применять без ограничений, в открытых и закрытых системах ц.о., а также в инсталляции любого типа, выполненной из меди, пластика или, традиционно, из стали. Радиаторы прекрасно работают совместно с низкотемпературными источниками тепла, конденсационными и твердотопливными котлами, а также с тепловыми насосами. Строение радиаторов предусматривает защиту от коррозии и и изменений давления в инсталляции, значительно продлевая время их эксплуатации. Устройства имеют допуск к применению на территории ЕС.

 

РЕИМУЩЕСТВА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ РАДИАТОРОВ REGULUS-system  

  • экономичное экономичное отопление
  • обеспечение теплового комфорта
  • точная поставка тепла
  • динамичное отапление - быстрая реакция на потребности в тепле
  • равномерное распределение температуры
  • температура безопасного прикосновения
  • большая мощность без значительного увеличения габаритов
  • могут работать совместно с любым источником тепла.
  • гарантия 25 лет

 

Низкотемпературная система отопления, трубы, расчет, характеристики

Элементы конструкции низкотемпературного отопления

  • Оборудование производящее тепло;
  • Приборы, излучающие тепло;
  • Тепловые аккумуляторы;
  • Насосы для циркуляции - создания давления в системе;
  • Тепловые насосы;
  • Трубы, по которым циркулирует теплоноситель.

Тепло производят котлы различного типа, энергия которых вырабатывается за счет различного топлива. Наиболее актуально для низкотемпературного отопления использование конденсационных котлов. Применение данного типа котла исключает появление в системе отопления водяного конденсата.

Приборы, излучающие тепло - это отопительные приборы, разносчики тепла. Ими могут выступать:

  • традиционные радиаторы, предназначенные для обогрева при низких температурах;
  • теплые полы и по аналогии с ним - теплые стены;
  • конвекторы, которые имеют большую поверхность соприкасания с воздухом обогреваемого помещения, в не с теплоносителем;
  • нагреваемые воздухом пластины;
  • радиаторы панельного типа, предназначенные для установки на стене, полу или потолке.

Тепловые аккумуляторы необходимы тогда, когда тепло аккумулируется для использования через промежуток времени. В качестве теплового аккумулятора могут выступать не только приборы, но и природные ресурсы, например озера или скалы.

Принцип работы основан на естественных процессах получения тепла: энергия от химических реакций, энергия возобновляемых источников, энергия солнечного света и другие.

Циркуляционные насосы являются обязательной частью любой системы отопления и несут роль равномерного распределителя теплоносителя. Тепловые насосы переносят тепло от источника с температурой ниже, чем в помещении к теплоносителю с более высокой температурой и служат для экономии тепловой энергии. Трубы служат для транспортировки теплоносителя. Выбор труб на сегодняшний день достаточно велик: по прежнему в ходу металлические трубы, которые представлены обычными стальными, трубами из легированной стали и медными. Пластиковые трубы для отопления представлены полипропиленовыми, трубами из сшитого полиэтилена и металлопластиковыми. Выбор материала труб зависит от задач, которые стоят в конкретном проекте.

Энергоэффективность стальных панельных радиаторов в низкотемпературных системах отопления - Радиаторы отопления - Статьи

Наверняка все вы неоднократно слышали от производителей стальных панельных радиаторов (Purmo, Dianorm, Kermi и т.д.) о небывалой эффективности их оборудования в современных высокоэффективных низкотемпературных системах отопления. Но никто не удосужился объяснить — откуда же берётся эта эффективность?

Для начала давайте рассмотрим вопрос: «Для чего нужны низкотемпературные системы отопления?» Они нужны для того, чтобы можно было использовать современные высокоэффективные источники тепловой энергии, такие как конденсационные котлы и тепловые насосы. В силу специфики данного оборудования температура теплоносителя в этих системах колеблется в пределах 45-55 °C. Тепловые насосы физически не могут поднять температуру теплоносителя выше. А конденсационные котлы экономически нецелесообразно разогревать выше температуры конденсации пара 55 °С ввиду того, что при превышении этой температуры они перестают быть конденсационными и работают как традиционные котлы с традиционным КПД порядка 90 %. Кроме того, чем ниже температура теплоносителя, тем дольше проработают полимерные трубы, ведь при температуре 55 °С они деградируют 50 лет, при температуре 75 °С — 10 лет, а при 90 °С — всего три года. В процессе деградации трубы становятся хрупкими и ломаются в нагруженных местах.

С температурой теплоносителя определились. Чем она ниже (в допустимых пределах), тем эффективнее расходуются энергоносители (газ, электричество), и тем дольше работает труба. Итак, тепло из энергоносителей выделили, теплоносителю передали, в отопительный прибор доставили, теперь тепло нужно передать от отопительного прибора в помещение.

Как все мы знаем, тепло от отопительных приборов в помещение поступает двумя способами. Первый — это тепловое излучение. Второй — это теплопроводность, переходящая в конвекцию.

Давайте рассмотрим каждый способ повнимательнее.

Всем известно, что тепловое излучение — это процесс переноса тепла от более нагретого тела к менее нагретому телу посредством электромагнитных волн, то есть, по сути, это перенос тепла обычным светом, только в инфракрасном диапазоне. Именно так тепло от Солнца достигает Земли. Из-за того, что тепловое излучение по сути является светом, то к нему применимы те же физические законы, что и для света. А именно: твёрдые тела и пар практически не пропускают излучение, а вакуум и воздух, наоборот, прозрачны для тепловых лучей. И только наличие в воздухе концентрированных водяных паров или пыли уменьшает прозрачность воздуха для излучения, и часть лучистой энергии поглощается средой. Поскольку воздух в наших домах не содержит ни пара, ни плотной пыли, то очевидно, что для тепловых лучей его можно считать абсолютно прозрачным. То есть излучение не задерживается и не поглощается воздухом. Воздух не греется излучением.

Лучистый теплообмен идёт до тех пор, пока существует разница между температурами излучающей и поглощающей поверхностей.

Теперь поговорим про теплопроводность с конвекцией. Теплопроводность — это перенос тепловой энергии от нагретого тела к холодному телу при непосредственном их контакте. Конвекция — это вид теплопередачи от нагретых поверхностей за счёт движения воздуха, создаваемого архимедовой силой. То есть нагретый воздух, становясь легче, под действием архимедовой силы стремится вверх, а его место возле источника тепла занимает холодный воздух. Чем выше разница между температурами нагретого и холодного воздуха, тем больше подъёмная сила, которая выталкивает нагретый воздух вверх.

В свою очередь, конвекции мешают различные преграды, такие как подоконники, шторы. Но самое главное — это то, что конвекции воздуха мешает сам воздух, а точнее, его вязкость. И если в масштабах помещения воздух практически не мешает конвективным потокам, то, будучи «зажатым» между поверхностями, он создаёт существенное сопротивление перемешиванию. Вспомните оконный стеклопакет. Слой воздуха между стёклами тормозит сам себя, и мы получаем защиту от уличного холода.

Ну, а теперь, когда мы разобрались в способах теплопередачи и их особенностях, давайте посмотрим на то, какие процессы проходят в отопительных приборах при разных условиях. При высокой температуре теплоносителя все отопительные приборы греют одинаково хорошо — мощная конвекция, мощное излучение. Однако при снижении температуры теплоносителя всё меняется.

Энергоэффективность стальных панельных радиаторов в низкотемпературных системах отопления . 9/2015. Фото 4

Конвектор. Самая горячая его часть — труба с теплоносителем — находится внутри отопительного прибора. От неё греются ламели, и чем дальше от трубы, тем ламели холоднее. Температура ламелей практически равна температуре окружающей среды. Излучения от холодных ламелей нет. Конвекции при низкой температуре мешает вязкость воздуха. Тепла от конвектора крайне мало. Чтобы он грел, нужно либо повышать температуру теплоносителя, что сразу снизит эффективность системы, либо выдувать из него тёплый воздух искусственно, например, специальными вентиляторами.

Алюминиевый (секционный биметаллический) радиатор конструктивно очень похож на конвектор. Самая горячая его часть — коллекторная труба с теплоносителем — находится внутри секций отопительного прибора. От неё греются ламели, и чем дальше от трубы, тем ламели холоднее. Излучения от холодных ламелей нет. Конвекции при температуре 45-55 °С мешает вязкость воздуха. В итоге тепла от такого «радиатора» в нормальных условиях эксплуатации крайне мало. Чтобы он грел, нужно повышать температуру теплоносителя, но оправдано ли это? Таким образом, мы практически повсеместно сталкиваемся с ошибочным расчётом количества секций в алюминиевом и биметаллическом приборах, которые основываются на подборе «по номинальному температурному потоку», а не исходя из реальных температурных условий эксплуатации.

Самая горячая часть стального панельного радиатора — внешняя панель с теплоносителем — находится снаружи отопительного прибора. От неё греются ламели, и чем ближе к центру радиатора, тем ламели холоднее. А излучение от наружной панели идёт всегда

Стальной панельный радиатор. Самая горячая его часть — внешняя панель с теплоносителем — находится снаружи отопительного прибора. От неё греются ламели, и чем ближе к центру радиатора, тем ламели холоднее. Конвекции при низкой температуре мешает вязкость воздуха. А что с излучением?

Излучение от наружной панели идёт до тех пор, пока существует разница между температурами поверхностей отопительного прибора и окружающих предметов. То есть всегда.

Кроме радиатора данное полезное свойство присуще и радиаторным конвекторам, таким как, например, Purmo Narbonne. В них теплоноситель также протекает снаружи по прямоугольным трубам, а ламели конвективного элемента располагаются внутри прибора.

Применение современных энергоэффективных отопительных приборов способствует снижению затрат на отопление, а широкий ряд типоразмеров панельных радиаторов от ведущих производителей с лёгкостью помогут воплотить в жизнь проекты любой сложности

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *