Эффективное отопление: всё что нужно знать

Хотя по календарю - лето, погода в этом году не позволяет надолго забыть об отоплении. Неизбежно приближается следующий отопительный сезон. Проживая в климатической зоне, где отопление - неотъемлемое неизбежное зло, приходится терпеть присутствие радиаторов отопления и даже стараться сделать из них элементы, которые украсят интерьер дома.

Предлагаю немного иначе взглянуть на проблему нагрева. Давайте рассматривать тепло как продукт, который необходимо производить (производить), иногда накапливать и накапливать (хранить) и, наконец, отделить (распределить). На каждом из этих этапов могут возникнуть неоправданные убытки.

Тепло может быть оптимально произведено, но не оптимально сохранено или распределено. Поэтому, приступая к настройке индивидуальной системы центрального отопления, вы должны внимательно рассмотреть все три упомянутых элемента процесса, потому что цель - получить оптимальный тепловой комфорт для нужд и возможностей. В этой статье описан процесс распределения тепла на радиаторах, а здесь можно подробнее узнать об отопительных котлах.

Распределение тепла

Отапливать комнаты можно разными способами. Тепло может генерироваться и распределяться из одного и того же места и устройства - это касается электрических конвекторов и газовых обогревателей, а также радиаторов. Они выделяют тепло там, где оно генерируется. Накопительные нагреватели работают аналогичным образом, но накапливают часть выделяемого тепла. Воздух, нагретый в другом месте, также может поступать в помещение, например, через каналы теплого воздуха (DGP - распределение горячего воздуха). Однако обратимся к классическому, самому популярному методу: распределение тепла через радиаторы центрального отопления.
Центральное отопление означает, что тепло производится в одном месте, тогда как от этого источника тепла отапливается много помещений. Между местом производства тепла и точками его распределения может быть или не быть накопителя тепла. Когда следует подумать об аккумуляции тепла? При наличии следующих условий: производство тепла превышает потребность в нем; есть несколько одновременно работающих устройств, выделяющих тепло или работающих в разное время и с переменной динамикой; непродолжительное время работает нестабильный источник тепла; время оптимального производства тепла отличается от времени оптимального потребления тепла.

Есть резервный аккумулятор тепла (аккумулятор, буферная емкость)? Если есть полный контроль над энергоносителем, и котел имеет тепловую мощность, соответствующую потребности в тепле, и полностью управляем (газовый котел, мазут, электричество: при условии производства тепла по так называемому второму, более дешевому тарифу - накоплению)). Распределение тепла радиаторами может быть более или менее динамичным или непрерывным.

Номенклатура радиатора

Трубчатые обогреватели бывают любых форм, цветов и размеров. Их чаще всего устанавливают в ванных комнатах и коридорах.

Давно никто не делал попытки обновить разделение радиаторов на группы. Этот недостаток вызывает ряд недоразумений и создает возможности для ложных упрощений. Распространенное дублирующееся разделение на панельные, секционные и конвекторы теперь полностью анахронично. Водяные конвекторы - это водонагреватели, состоящие из оребренных стальных или медных труб, помещенных в корпус из листового металла. Кожух каждого конвектора холодный из-за отсутствия контакта с системой отопления. Теплообмен с окружающей средой происходит почти исключительно за счет конвекции. Все остальные радиаторы отдают тепло смешанным образом - за счет излучения и конвекции.

Тепловое излучение - это тепло, излучаемое поверхностью обогревателя. Таким образом, количество излучения зависит от температуры и размера этой поверхности, а направление распространения излучения - от ее формы. Тепловое излучение распространяется прямолинейно, перпендикулярно поверхности, с которой оно испускается, и нагревает объект, на который оно падает.

Конвекция - это движение нагретого воздуха вверх (конвекционные потоки), вызванное разницей плотности теплого и холодного воздуха. В зависимости от рабочей температуры обогревателя движение воздуха может быть интенсивным или очень слабым, практически незаметным. Пропорции доли конвекции по отношению к излучению в процессе нагрева различны не только для отдельных групп радиаторов, но они различны даже для одного радиатора, так как это зависит от температуры его работы, которая, в свою очередь, зависит от от температуры теплоносителя, т.е. температуры подачи.

Обогреватели могут быть встроены в здание на постоянной основе, как в случае с поверхностным, настенным или потолочным отоплением, или могут быть полностью отдельным элементом, то есть устройством.

Радиаторы - устройства, которые можно закрепить на стене, в стене, также их можно разместить на полу или разместить в самом полу. Попробуем создать разбивку по расположению радиатора:
внутрипольный обогреватель: - поверхностный обогреватель - водяной или электрический (провода, маты, нагревательная пленка); - канал;
настенный радиатор: - секционный - чугун, алюминий;
1-2-3-панельный пластинчатый радиатор, с конвектором или без него;
трубчатые ребристые; встраиваемый обогреватель - водяной или электрический (провода, маты, нагревательная пленка).
Все эти устройства являются радиационно-конвекционными обогревателями, с учетом различий в пропорциях между этими методами обогрева. Неверно, что при поверхностном отоплении тепло выделяется только за счет излучения. Если бы это было так, самым горячим местом был бы... потолок. В этом типе отопления также присутствует умеренная конвекция.
Образно говоря, более прохладный и плотный воздух из верхней части комнаты опускается в более теплый и разреженный воздух. Также неправда, что разница температур в помещении, обогреваемом настенными обогревателями, составляет много градусов. Такая ситуация может возникнуть только в холодном здании с высокой температурой теплоносителя. В современных теплых домах с низкими параметрами отопления эта разница может быть минимальной для некоторых типов обогревателей.

Температура нагрева

Популяризация технологий теплого строительства позволяет снизить потребность зданий в тепле и снизить температуру отопления. В настоящее время строятся теплые дома с малой аккумуляцией тепла, например, каркасные, а также теплые дома, но с высокой аккумуляцией тепла - кирпичные. Каждая из этих технологий требует разной стратегии нагрева. Между типом ТЭНа и температурой нагрева существует простая взаимосвязь - чем больше поверхность ТЭНа, тем ниже возможна температура его работы. Таким образом, для поверхностных обогревателей возможна самая низкая рабочая температура. Ведь у них самая большая площадь.

Лучшее расположение радиатора в помещении - это место наибольших тепловых потерь, то есть под окном или внешней стеной здания.

Чтобы получить комфортную температуру для данного помещения, пол с подогревом должен обеспечивать примерно такое же тепло, как и настенный радиатор. В конце концов, потребности объекта в отоплении - это определенная величина при определенных условиях окружающей среды. Низкотемпературные источники тепла, такие как тепловые насосы или конденсационные котлы, могут работать как с поверхностным теплым полом, так и с настенным радиаторным отоплением. Чтобы классифицировать радиаторы по пригодности для низкотемпературного отопления, необходимо сравнить их активную поверхность.

В доме с низкими потребностями в отоплении теперь можно использовать низкотемпературное отопление практически с любым радиатором без необходимости его чрезмерного увеличения. Преимущество панельного отопления в том, что радиатор невидим. К недостаткам же можно отнести ограниченность материала напольного покрытия, оборудования помещения, невысокой управляемости и низкой динамики нагрева. Этим обогревателем пользоваться неудобно. Теплый пол очень медленно нагревается и остывает, чем медленнее, тем больше его масса, а значит, и способность накапливаться.

С другой стороны, температура воздуха в помещении может меняться намного быстрее, например, в помещении с большими окнами под воздействием солнца или во время вентиляции. Таким образом, панельное отопление не очень динамично и не успевает з быстрыми изменениями потребности в тепле в помещении. Отдельная тема - удовольствие от прогулки босиком по летнему теплому полу.

Динамика нагрева

Стратегию отопления следует адаптировать к индивидуальным потребностям пользователя в тепле. Обогреватели очень принципиально различаются по динамике нагрева. Напольный обогреватель весит тонны, на другом конце есть настенные обогреватели аналогичной мощности, весящие несколько кг. Таким образом, помимо больших различий обменной поверхности, радиаторы различаются массой. Разница в массе сопровождается разницей в тепловой инерции.
Красные плоские стальные панели - идеальное украшение для стилистически выразительной ванной комнаты.

Динамическое отопление не обязательно означает отопление с разной мощностью в разное время дня, это может быть плавное низкотемпературное восполнение небольших тепловых потерь в построенных в настоящее время домах. Динамический обогреватель - это обогреватель, который за короткое время передает его в окружающую среду, получив необходимое количество тепла. Динамика радиатора определяется общим весом самого радиатора и содержащейся в нем воды. Частота включения и выключения нагрева зависит от чувствительности терморегулятора.
Чтобы отопление было максимально комфортным и экономичным, оно должно реагировать на любое поступление тепла в виде, например, солнечного света, большего количества людей в доме, включения тепловыделяющих устройств - компьютера, микроволновой печи, духовки и т. д. Динамическое отопление позволяет регулировать внутреннюю температуру не только в зависимости от температуры окружающей среды, но и в зависимости от изменений влажности воздуха или увеличения вентиляционных потерь из-за сильного ветра. Это позволяет нам реагировать на возникновение значительного изменения каждого из трех параметров теплового комфорта.

Конфигурация системы распределения тепла

Радиаторная установка может быть однородной по динамике установленных устройств или смешанной. В настоящее время крайне распространено сочетание менее динамичной радиаторной системы с динамической. Это создает проблемы с контролем работы такой системы. Чтобы не усложнять управление слишком сильно, смешанная установка должна иметь явное преимущество одного типа динамики нагрева - либо преобладание панельного отопления с высокой инерцией, поддерживаемое только быстродействующим маломощным радиаторным элементом, либо преобладание системы динамических радиаторов с автономным панельным отоплением (ванные комнаты, кухня). Выбор одного из этих вариантов должен быть продуманным решением с учетом всех возможных условий.

Что в будущем?

В умеренном климате отопление всегда будет проблемой, которую необходимо решить. Будущее покажет, безопасны ли применяемые сейчас отопительные технологии для здоровья. Плохо построенные и плохо эксплуатируемые системы отопления, несомненно, могут представлять собой фактор риска для здоровья. Также для кармана. Защищая уже достигнутый и желаемый уровень комфорта и защищая свой карман, надо использовать различные, в настоящее время прибыльные источники тепла.

Давайте сконструируем установку так, чтобы можно было всегда ее перестроить, расширить, чтобы включить новые источники тепловой энергии для необходимых потребностей. Надо уметь объединять тепло, генерируемое во многих местах, в один поток его экономичного и оптимального распределения.