Рассмотрим основные требования к приборам отопительной системы.
♦ Санитарно-гигиенические. Низкая температура корпуса, минимальная площадь горизонтальной поверхности (это уменьшает накопление пыли), простота содержания самого прибора и дополнительных конструкций.
♦ Эксплуатационные. При максимальном (в рабочем состоянии) гидростатическом давлении внутри отопительной установки должны обеспечиваться:
• надлежащая регулировка (управление) теплоотдачей;
• гидроизоляция;
• теплоустойчивость.
Рис. 3.1. Вот он, старенький, но дешевый и надежный отечественный газовый котел для отопления вашего коттеджа! (Фото автора, 2009 г.)
♦ Экономические. Оптимальные (минимальные) затраты на изготовление, монтаж и эксплуатацию приборов.
♦ Теплотехнические. Отопительные приборы должны иметь максимальную плотность удельного теплового потока (Вт) на 1 м2. Температура отопительного прибора – не более +95 °C. При более высоких температурах создается угроза повышения радиации.
♦ Архитектурно-строительные. Соответствие отопительного прибора интерьеру помещения, минимальный объем на единицу теплового потока.
Кроме того, отопительные приборы должны иметь высокую механическую прочность.
Индивидуальная однотрубная отопительная система должна предусматривать присоединение к наружным теплосетям, которые обслуживаются общей или индивидуальной котельной, а также применение емкостных водонагревателей (бойлерных котлов).
Главными критериями при выборе теплоносителя являются температура и теплоемкость (масса и объем).
Основные типы отопления:
♦ электрическое;
♦ воздушное;
♦ водяное;
♦ печное.
Рассмотрим подробнее каждый из них.
Электрическое отопление
Электрическое отопление имеет ряд бесспорных преимуществ, среди которых: простота эксплуатации и монтажа, высокий уровень гигиеничности, компактные размеры отопительных приборов, а также возможность регулировки тепловой энергии. При этом существует и недостаток – высокая стоимость оборудования.
Основными системами электрического отопления являются:
♦ конвективная – простые и панельные конвекторы (рис. 3.2), тепловентиляторы, устанавливаемые на пол или монтируемые на стены. КПД – 50 %;
Рис. 3.2. Панельный конвектор
♦ лучистая – инфракрасные, длинноволновые обогреватели, устанавливаемые на потолок (рис. 3.3). КПД – 90 %;
♦ излучающие пленки и теплые полы (рис. 3.4).
Рис. 3.3. Инфракрасный излучатель
Рис. 3.4. Установка теплого пола
Воздушное отопление
К теплообменникам, в основном применяемым в воздушном отоплении, относятся калориферы и тепловентиляторы (рис. 3.5). Принцип их действия таков. Сгорающее топливо (или непосредственно сам электронагреватель) сообщает свое тепло внутренней поверхности отопительного устройства. Последняя, постепенно охлаждаясь, через стенки устройства прогревает воздух помещения.
Чем больше поверхность отопительного прибора, тем эффективнее будет теплообмен. Скорость движения воздуха внутри прибора также увеличивает КПД теплообменника. Поэтому, например, у огневоздушных теплообменников, которые работают по принципу естественной тяги, есть существенный минус – недостаточный воздушный напор, в связи с которым возникает опасность перегрева разделительной стенки. Установка внутри отопительного прибора вентиляторов устраняет эту проблему, но тут же возникает новая – неравномерное распространение теплого воздуха (в связи с его большим объемом). Негативным фактором является также шум от работы вентиляторов.
Рис. 3.5. Тепловентилятор
Водяное отопление
Водяное отопление обладает огромным преимуществом по сравнению с воздушным. Теплоемкость и плотность воды больше, чем у воздуха, в тысячи раз, а коэффициент ее теплопередачи больше в 50 раз.
К основным элементам водяного отопления относятся:
♦ водонагреватели (топливные котлы, электрокотлы (преобразователи электрической энергии в тепловую), теплообменные аппараты (централизованное отопление)) (рис. 3.6, 3.7);
♦ отопительные устройства (простые и панельные конвекторы, радиаторы, трубы (ребристые, гладкие) и т. п.) (рис. 3.8);
Рис. 3.6. Электроводонагреватель
♦ трубопроводы (предназначены для движения горячей воды от водонагревателя к отопительным приборам и обратно);
♦ расширительная емкость для воды (при нагревании объем жидкости возрастает);
♦ запорно-регулирующая арматура (место установки – трубопровод).
