Какие отопительные приборы могут использоваться для обогрева квартиры или частного дома? Как рассчитать необходимое для обогрева жилья количество приборов и их тепловую мощность? Есть ли схемы отопления, обеспечивающие реальную экономию? На эти и некоторые другие вопросы нам сегодня предстоит ответить.
А можно всех посмотреть
- Какие виды отопительных приборов применяются в настоящее время?
Вот их перечень:
| Изображение | Описание |
|
|
Секционные радиаторы из алюминия. |
|
|
Секционные чугунные батареи, которыми оснащалось большинство зданий советской постройки. |
|
|
Секционные стальные радиаторы (решение скорее дизайнерское, чем имеющее большую практическую ценность). |
|
|
Секционные и монолитные биметаллические батареи со стальными сердечниками секций и коллекторов в алюминиевой оболочке с оребрением. Они сочетают прочность стали с высокой теплопроводностью (и, соответственно, теплоотдачей) алюминия. |
|
|
Трубчатые стальные цельносварные отопительные приборы (регистры). Они представляют собой несколько вертикальных или горизонтальных труб диаметром 50-200 мм, соединенных перемычками из труб меньшего диаметра. |
|
|
Конвекторы — снабженные увеличивающим теплоотдачу оребрением змеевики из труб. Конвекторы могут изготавливаться из стали, меди, латуни и из комбинаций этих металлов (например, прибор с медными трубками для теплоносителя и алюминиевым оребрением заметно дешевле цельномедного при близкой к нему теплоотдаче). Конвекторы могут монтироваться на стену или в пол. |
|
|
Электрические конвекторы не утилизируют тепловую энергию теплоносителя водяной системы отопления, а являются самостоятельным нагревательным прибором. |
|
|
Электрорадиаторы — сравнительно новое решение, представляющее собой набор из нескольких стандартных алюминиевых секций и нагревательного узла с ТЭНом и термостатом. |
|
|
Конвектор может быть не только электрическим, но и газовым. В этом случае прибор монтируется на внешнюю стену и отводит продукты сгорания на улицу. |
|
|
Теплый плинтус — разновидность электрического или водяного конвектора с минимальным сечением (высота 10-25 см при толщине 3-5 см). Низкая теплоотдача погонного метра компенсируется значительной общей длиной приборов. |
|
|
Вакуумные, или термосифонные радиаторы. Они работают по принципу тепловой трубки: жидкость с низкой температурой кипения испаряется при контакте с единственным коллектором и разносит тепло по всему объему прибора, тем самым обеспечивая его быстрый и равномерный нагрев. |
|
|
Фанкойлы — фактически те же конвекторы, но с обдувающим оребрение центробежным вентилятором. Обдув увеличивает теплоотдачу и позволяет более равномерно распределить тепло в объеме помещения. |
|
|
Пластинчатые радиаторы отличаются от конкурирующих решений способом изготовления: радиаторная пластина состоит из пары сваренных вместе тонких (0,7-1 мм) профилированных листов. |
|
|
Панельный радиатор — это одна-две радиаторных пластины в снабженном внутренним оребрением стальном кожухе. |
|
|
Водяной теплый пол предполагает укладку труб с теплоносителем под настил с достаточно высокой теплопроводностью или в стяжку. |
|
|
В кабельном электрическом теплом полу функция нагрева перекладывается на греющий кабель — изолированный проводник с достаточно высоким электрическим сопротивлением. |
|
|
Пленочный теплый пол использует тонкие полимерные нагреватели с карбоновыми дорожками, уложенные под чистовое покрытие (ламинат, линолеум, кафель). В отличие от прочих видов теплых полов, этот может монтироваться на стадии чистовой отделки помещения, а не во время его капитального ремонта. |
|
|
Инфракрасные обогреватели используют для передачи тепла преимущественно тепловое излучение, а не конвекцию. Источником ИК-излучения может быть высокотемпературный трубчатый нагреватель, низкотемпературная панель (керамическая, стеклянная, стальная) или нагревательная пленка с карбоновыми дорожками. |
Стоимость
- Какие батареи обеспечат максимум тепла за минимальную цену в водяной системе отопления?
Алюминиевые секционные. Цена секции стандартного размера (с расстоянием между осями коллекторов в 500 мм) сейчас, в конце 2017 года, начинается от 240 рублей.
Стоит уточнить: сваренный своими руками из стальных труб отопительный регистр обойдется дешевле алюминиевой батареи. Однако сравнительно низкая теплопроводность стали и отсутствие оребрения (читай — небольшая площадь поверхности) ограничивают его теплоотдачу, вынуждая увеличивать диаметр и длину труб. Кроме того, далекий от идеалов эстетики внешний вид регистра делает сомнительной идеей его установку в жилом помещении.
Совместимость
- Везде ли можно использовать алюминиевые батареи?
Формально — везде: их заявленные характеристики (рабочая температура до 95-110 градусов и рабочее давление до 10-16 атмосфер) делают батареи совместимыми и с автономным, и с центральным отоплением. Однако на практике автор настоятельно советует ограничить применение алюминиевых приборов только и исключительно автономными системами отопления.
Почему?
Видите ли, в системе ЦО возможны как минимум два сценария, в которых давление может значительно превысить штатные 3-5 кгс/см2.
- При быстрой остановке циркуляции в контуре (например, при падении щечек задвижки) в нем возникает гидроудар. Автор сталкивался с ситуациями, когда гидроудар полностью отрывал чугунные батареи от подводок и разрывал тонкостенные пластинчатые радиаторы. Не обладающие высокой прочностью алюминиевые секции тоже с большой вероятностью не выдержат скачка давления, затопив квартиру горячей и грязной водой;
- Раз в году (как правило, вскоре после окончания отопительного сезона) теплотрассы испытываются на плотность повышенным давлением для выявления нуждающихся в ремонте участков теплосети.
Согласно СНиП 3.05.03-85, давление во время испытаний не может быть ниже 16 атмосфер. На время испытаний внутридомовые системы отопления должны отключаться; однако неисправность арматуры или так называемый человеческий фактор могут стать причиной нарушения этого правила.
- Какие батареи можно ставить в систему ЦО?
Оптимальное решение с точки зрения прочности и теплоотдачи — биметаллические изделия. Для лучших образцов (например, российских радиаторов Рифар Монолит) заявлено максимальное рабочее давление в 10 МПа (100 кгс/см2). Гидравлические испытания эти радиаторы проходят и вовсе при 150 атмосферах.
Кроме того, стойкостью к высокому давлению могут похвастаться регистры и прочие стальные радиаторы, а также все виды конвекторов (включая медные и латунные).
- Какие приборы оптимальны для автономного отопления с твердотопливным котлом?
Имеющие большой внутренний объем, значительную массу и, соответственно, большую тепловую инерционность — чугунные радиаторы и регистры. Они позволят реже растапливать котел, долгое время сохраняя высокую температуру.
Размеры
Отдельно стоит разобрать обогрев помещений с дефицитом места под отопительные приборы.
Ограничение по занимаемой площади
- Какие приборы имеют минимальную толщину и не занимают площадь отапливаемого помещения?
Для систем водяного отопления это пластинчатые радиаторы. Их толщина обычно не превышает пары сантиметров.
Кроме того: внутрипольные конвекторы и фанкойлы тоже не занимают полезной площади. Корпус прибора монтируется в стяжку или под настильный пол и закрывается прочной решеткой.
При дефиците места можно использовать секционные радиаторы нестандартной высоты — 800, 1600 или даже 2400 мм. Они позволяют обойтись минимальным количеством секций за счет их высокой удельной теплоотдачи.
Если вы отапливаетесь электричеством, альтернативами электрокотлу с радиаторными пластинами или внутрипольными конвекторами могут стать пленочный теплый пол, уложенный под чистовое покрытие, а также потолочные и настенные инфракрасные обогреватели.
Наконец, на стадии строительства или капремонта можно смонтировать водяной или кабельный теплый пол.
Ограничение по высоте
- Чем можно создать тепловую завесу перед панорамными окнами?
Для этого подойдут:
- Низкие (200-350 мм) секционные радиаторы или конвекторы;
- Уже упоминавшиеся внутрипольные приборы;
- Теплый плинтус;
- Все виды теплых полов;
Экономичность
- Некоторые виды отопительных приборов (например, электрорадиаторы, ИК-обогреватели, пленочные теплые полы, вакуумные радиаторы) позиционируются производителями как экономичные решения. Это правда?
Первое и главное: все электрические нагревательные приборы имеют одинаковый КПД, в тoчности равный 100%. Все потребляемое электричество полностью преобразуется в тепло. Заявления о том, что электрический радиатор на 40% экономичнее электроконвектора при той же эффективности — чистой воды ложь.
Сомневаетесь? Уважаемый читатель, вспомните школьный курс физики. Закон сохранения энергии еще никем не опровергнут. Тепло — единственный тип энергии, который производит электрический нагреватель: он не совершает механической работы и не излучает радиоволн.
Из того же закона сохранения вытекает опровержение экономичности вакуумного, или термосифонного радиатора. Отобрав у теплоносителя один киловатт тепла, он отдаст окружающей среде этот же самый киловатт. Дополнительной тепловой энергии взяться просто-напросто неоткуда.
Вместе с тем ряд систем обогрева действительно уменьшает расход тепла, порой — довольно заметно.
В почетный список входят:
- Все виды теплого пола. Экономия достигается за счет перeраспределения температуры воздуха в отапливаeмом помещении: он сильнее всего нагрет над полом, а по мере приближения к потолку температура незначительно понижается. Теплый пол позволяет снизить среднюю (подчеркиваем, среднюю!) температуру в комнате и тем самым уменьшить дельту температур с улицей, а вслед за ней — теплопотери через внешние стены и потребность в тепловой энергии;
Любопытно: по мере падения уличной температуры экономический эффект от внутрипольного отопления уменьшается. Снижение средней температуры в доме на 4 градуса (с +22 до +18) даст 50-процентную экономию энергии при +10 на улице и лишь 10-процентную при -20 °С.
- Инфракрасные обогреватели. Настенный или потолочный прибор нагревает лучистым теплом горизонтальные поверхности, тем самым превращая их в функциональный аналог тeплых полов. Мало того: ИК-лучи нагревают кожу и одежду находящихся в зоне их действия обитателей дома, снижая комфортную температуру воздуха до 15-16°С, что опять-таки способствует уменьшению теплопотерь;
- В несколько меньшей степени — теплый плинтус. Здесь наблюдается тот же эффект, что и в случае теплого пола, хоть и менее выраженный: греющий плинтус сильнее всего нагревает воздух в нижней части комнаты. Кроме того, он прогревает пол на значительном расстоянии от стен инфракрасным излучением.
Расчеты
- Как своими руками рассчитать тепловую мощность, необходимую для обогрева комнаты, квартиры или дома?
Простейшая инструкция предлагается советскими СНиПами полувековой давности: на один квадрат площади берется 100 ватт тепла. Увы, простая и понятная схема далеко не всегда дает точный результат в силу нескольких причин:
- Потребность в тепле зависит от площади не самого помещения, а ограждающих его конструкций (читай — от отапливаемого объема, связанного с высотой потолков, которая может заметно отличаться от стандартных для домов советской постройки 2,5 метров);
- Теплопроводность стен тоже очень сильно влияет на теплопотери. Потребность в тепле у домов из полнотелого кирпича и из sip-панелей будет отличаться в разы;
- Площадь окон и тип остекления (однослойное, стеклопакет, энергосберегающее) вносит свой вклад в расчеты;
- Наконец, потребность в тепловой энергии линейно зависит от дельты температуры между улицей и домом: в Севастополе (средняя температура января +3°С) и в Оймяконе (средняя температура января -46°С) она будет весьма разной.
Среди простых схем расчета (без точного вычисления коэффициентов теплопроводности строительных материалов) наиболее точные результаты дает формула Q=V*Dt*k/860.
В ней:
- Q — теплопотери здания или помещения (кВт);
- V — его объем (м3);
- Dt — максимальная разность температур в доме и на улице в градусах Цельсия или Кельвина (их абсолютные значения одинаковы, различается лишь точка отсчета);
Подсказка: в качестве внутренней в расчетах используют температуру, соответствующую санитарным нормам — 18-22 градуса. За наружную принимается средняя температура самой холодной пятидневки для вашего города.
- k — коэффициент, определяющийся качеством утепления стен и структурой остекления. Он подбирается по таблице:
| Описание и фото строения | Значения коэффициента |
|
|
3-4 |
|
|
2-3 |
|
|
1-2 |
|
|
0,6-1 |
Например, дом в Севастополе размером 12х6х6 метров со стенами из известняка толщиной 40 см и двойными стеклопакетами требует для обогрева приблизительно 12*6*6*(20- -15)*1/860=17,6 кВт тепла.
- Как узнать тепловую мощность секционного радиатора?
Эти данные всегда есть в технической документации или на сайте производителя отопительного прибора.
В среднем тепловой поток для одной секции при разнице температуры между теплоносителем и воздухом в комнате в 70 градусов равен:
- У чугунного радиатора — 160 ваттам;
- У биметаллического радиатора — 180 Вт;
- У алюминиевой батареи — 200 Вт.
В автономных системах отопления температура теплоносителя обычно ниже, чем в ЦО; соответственно, меньше и разница температуры между батареей и воздухом, и теплоотдача секции. Например, при нагреве алюминиевой батареи до 55 °С и температуре воздуха 20°С Dt=35 градусам, а тепловой поток от секции составит всего 100 ватт.
Заключение
Надеемся, что наш материал поможет уважаемому читателю подобрать оптимальную схему отопления своего жилья. Как всегда, дополнительные материалы вы найдете в прикрепленном видео. Успехов!
