1.
Экономическая целесообразность различных
видов отопления. Наряду с традиционным,
радиаторно-водяным обогревом помещений,
существует ряд альтернативных способов
отопления. Сравнительно недавно
воздушное, конвекторное, вмонтированное
в пол электрическое или водяное, а также
лучистое, основанное на длинноволновых
ИК-панелях, виды отопления считались
экзотическими. Часто за основу применения
этих способов обогрева помещений брались
удобство в эксплуатации и комфорт без
сравнения технико-экономических
показателей. Между тем, в практику
современного проектирования систем
отопления входит обязательное
технико-экономическое сопоставление
вариантов проектных решений. Например,
в странах Евросоюза существует норматив
с методикой экономической оценки
инженерных систем зданий, как проектируемых,
так и действующих. В основу этого
норматива легли проведённые в Германии
полномасштабные исследования
энергоэффективности инженерных систем
отопления и вентиляции. Экономически
обоснованное предпочтение, отдаваемое
тому или иному виду отопления в конкретной
стране, зависит от структуры
топливно-энергетического баланса,
режима потребления электроэнергии и
её стоимости по сравнению с другими
энергоносителями. Например, в США
применение электроотопления резко
возросло в прошлом веке от нескольких
процентов в 60-х годах до 70% в начале 80-х.
А после отмены государственного
регулирования газопотребления с 1985г.
газовое топливо стало доминирующим для
отопления зданий. С 90-х годов доля
электрического отопления остаётся
стабильно высокой - на уровне 30%. Это
объясняется меньшими капитальными (на
20...30%) и эксплуатационными (на 30...45%)
затратами в сравнении с водяными
системами, получаемыми теплоту от
сжигаемого топлива в котлах. В структуре
электроотопления в США 70...80% составляют
системы непосредственного электроотопления
резистивного типа. Из них 60% составляют
напольные, 20% -потолочные и 15% - настенные.
В отдельных странах Западной Европы
доля электроотопления жилых зданий
различна, но составляет не менее 30%
(Франция, Германия, Швеция). В Англии,
Норвегии, Финляндии электроотопление
является основным видом отопления во
всех типах зданий. Этому способствовало
активное внедрение электроаккумуляционного
отопления, когда в ночное время при
льготном тарифе на электроэнергию
разогревается толстый слой стяжки в
полу, а днём нагревательная система
выключается, и запасённая тепловая
энергия расходуется на обогрев воздуха.
К примеру, такие системы составляют
более 95% электроотапливаемых квартир
в Германии, где ночной тариф на
электроэнергию в 4 раза ниже дневного. В
борьбе за экономию энергии вводятся
всё более жёсткие требования к
теплоизоляции зданий. Основной
характеристикой систем отопления
является усреднённая удельная (объёмная)
устанавливаемая мощность, которая с
годами неуклонно уменьшается. Так, в
странах Западной Европы в 70-х годах
прошлого столетия этот параметр составлял
25...50 Вт/м3
для непосредственного электроотопления
и 40...110 Вт/м3
для аккумуляционного; сегодня в «тёплых
домах» этот показатель ниже примерно
в 2,5 раза. В России при установке обычных
систем кабельного электрообогрева этот
показатель составляет, в среднем, 50
Вт/м3. Наилучшие
показатели в энергосбережении имеет
Дания. Сегодня она является главным
экспортёром энерготехнологий во всём
мире, в том числе электрических кабельных
нагревательных систем (компания Danfoss,
нагревательные системы DEVI). 2. Потери
на регулирование температуры. Теплоэнергетики
хорошо знают основной недостаток широко
применяемого централизованного
теплоснабжения от ТЭЦ - запаздывание
реагирования на изменение температуры
наружного воздуха, составляющее около
двух суток. В результате здания
«перетапливаются» или «не дотапливаются».
Оценка соответствующей «лишней» или
«не хватающей» тепловой энергии в
расчёте на 1 м2
даёт величину 0,4...3,3 кВт*ч/(м2*год)
в зависимости от точности регулирования
температуры. Экспериментальные
исследования показали, что дополнительные
затраты энергии на регулирование
температуры одинаковы в случае водяных
радиаторов или водяного «тёплого пола».
Однако, в отличие от радиаторного
отопления, системы напольного отопления
(водяные или электрические) обладают
интересным свойством саморегулирования,
основанным на изменении коэффициента
теплоотдачи пола при изменении температуры
воздуха в помещении. Если же сравнить
затраты на регулирование для водяного
и электрического «тёплого пола», то
прямой электронагрев оказывается более
экономичным. Дело в том, что в водяных
системах при корректировании температуры
воды в смесительном узле насос работает
постоянно и потребляет электроэнергию,
равную 5...10% мощности системы отопления. 3.
Водяной и электрический «тёплые
полы». Известно, что напольные системы
отопления, в отличие от всех других,
обеспечивают наилучший тепловой комфорт
за счёт отсутствия напольной циркуляции
холодного воздуха и обеспечения
распределения температуры по высоте,
близкого к идеальному - тепло у ног и
прохладно в зоне дыхания человека.
Сравним в техническом плане два вида
напольного отопления - водяное и кабельное
электрическое. Нетрудно видеть, что
водяной «тёплый пол» гораздо сложнее
и дороже электрического: он включает
теплообменник, циркуляционный насос,
распределительную гребёнку с
балансировочными клапанами, клапаны
терморегулирования, приёмную гребёнку,
термостаты. Сама водяная система на 8%
менее надёжна, чем кабельная; к тому же,
она требует периодического обслуживания
и замены элементов. К достоинствам
водяной системы отопления можно отнести
полное отсутствие собственного
электромагнитного поля и наличие
возможности организовать охлаждение
помещения в летнее время; кроме того,
система принципиально защищена от
перегрева. Большое преимущество
электрического «тёплого пола» - простота
и надёжность в целом и, в особенности,
системы регулирования температуры. К
тому же, использование современных
высокоточных терморегуляторов «с
интеллектом» позволяет свести затраты
электроэнергии к минимуму. Многих
потребителей привлекает также возможность
иметь резервный обогрев помещений в
переходные холодные периоды, когда
водяные радиаторы «ещё или уже не
работают». При квалифицированном монтаже
кабельной системы обогрева исключается
возможность пожара или поражения
электрическим током. С
архитектурно-строительной точки зрения
напольное отопление не портит интерьер
помещений, поскольку нагревательные
элементы скрыты в полу; к тому же
появляется возможность свободного
проектирования размеров и расположения
окон.
|