Отопление – это набор оборудования, который необходим для обогрева помещений и зданий любого назначения. Система отопление возмещает тепловые потери поверхности здания. Существуют нормы по обеспечению комфортного температурного режима в помещении.

К примеру, для жилого помещения при «комфортном» уровне температуры +20°С и при наружной температуре в «зимний период» на уровне -25°С, тепловые потери здания будут пропорциональны разнице этих температур, т. е. 45°С.

Таким образом экономия всего 2°С, т. е. снижение температуры «ночного» режима помещения до 18°С, позволяет сэкономить в этот период не менее 4% топлива.

Существуют несколько видов систем отопления:

- водяное отопление, работа этой системы происходит за счет горячей воды, подаваемой в систему отопления от отопительных приборов, котлов.

Водяная система отопления является самой популярной и наиболее распространённой для жилых помещений любых типов.

- паровое отопление, данная система отопления работает за счет насыщенного пара низкого или среднего давления, используется в очень ограниченном объёме для отопления промышленных зданий в целях утилизации «остаточного» тепла собственных паровых технологических котлов.

- воздушное отопление, система использующая тепло нагретого воздуха. Применяется, как альтернатива водяному отоплению, для отопления промышленных зданий и складов;

 

Отопительный прибор – один из элементов отопительной системы, предназначенный для передачи тепловой энергии от её источника/носителя отапливаемому помещению.

Ниже рассматриваются основные особенности отопительных приборов самой распространённой системы отопления – водяной.

Во всех случаях передача тепла (теплоперенос) может осуществляется двумя способами:

- излучением, за счёт нагрева «холодных» предметов лучистой энергии более нагретого тела, свободно передаваемой через прозрачную среду – воздух. Основными параметрами этого способа теплопереноса является температура и степень черноты источника излучения и её приемника;

- конвекцией, за счёт перемешивания потоков воздуха разных температур/плотностей. Основные параметры этого способа переноса – разность температур горячей поверхности (прибора) и окружающего воздуха, а также скорость/интенсивность перемешивания.

Применительно к водяным отопительным приборам важное значение имеет и перенос тепла в твёрдых телах (в данном случае, в стенке прибора, от её внутренней горячей поверхности к наружной, более холодной) вследствие теплового движения молекул, атомов и свободных электронов в толще материал.

Интенсивность этого теплопереноса – теплопроводности определяются коэффициентом теплопроводности. Чем выше коэффициент теплопроводности и чем тоньше стенка прибора, тем лучше теплоперенос через стенку, т. е. тем выше будет температура наружной поверхности прибора при одинаковой температуре воды.

Для примера приведём значения коэффициентов теплопроводности, Вт/Мх °К, для распространённых материалов корпусов водяных отопительных приборов:

  • Сталь углеродистая (52)
  • Чугун (56)
  • Алюминий (230)
  • Медь (380)

Отметим, что эти данные позволяют провести лишь сугубо «качественное» сопоставление конструкционных материалов, т. к. вклад теплопереноса за счёт теплопроводности в суммарную теплопередачу прибора не имеет решающего значения для оценки его эффективности в целом.

Исходя из основополагающих различий способов передачи тепла отопительные приборы разделяются на:

1). Радиаторы, работающие по радиационно-конвективному принципу, основную долю тепла передовая излучением.

Самый известный и наиболее старый вид таких приборов – чугунные секционные радиаторы (народное название – «батареи отопления»), передающие конвекцией около 20% тепла.

Основные достоинства чугуна, как материала для отопительного прибора – его устойчивость к коррозии при контакте с водой и высокая прочность и, при большой массе нагретого металла (заведомо большей толщине стенки, чем в случае стального радиатора), высокая тепловая инерционность, т. е. способность длительно сохранять полученное тепло. Срок службы чугунных радиаторов – до 30… 40 лет.

Стальные радиаторы бывают панельные и трубчатые. 

Панельные имеют тонкую стенку (не более 2мм), поэтому стальной радиатор нагревается быстрее и сильнее, чем чугунный. Но он выдерживает давление не более 9 бар, т. е. не может массово подключаться к центральной отопительной системе с её значительными опрессовочными перегрузками.

Трубчатый стальной нагреватель существенных недостатков, кроме высокой стоимости, не имеет. В то же время трубчатая конструкция, изготавливаемая в настоящее время из оцинкованного сталепроката, не коррозирует и выдерживает давление 12 бар, т. е. может устанавливаться в «многоэтажках».

2). Конвекторы – отопительные приборы конвективного типа (т. е. передаётся конвекцией большая часть, не менее 75% тепла), состоящие из двух основный элементов – «ребристого» (с развитой наружной поверхностью) нагревателя и кожуха.

В качестве материала нагревателя обычно выбирают самые теплопроводные (см. выше) материалы – медь и алюминий. Весь процесс нагрева воздуха происходит внутри металлического тонколистового кожуха (короба), открытого максимально снизу и частично, в виде щелей, в его лицевой боковой поверхности. Боковая поверхность экранирует нагреватель от отапливаемого помещения, но зато воздух, проходящий внутри кожуха, нагревается значительно интенсивнее /сильнее и из-за его большей подъёмной силы на выходе из кожуха имеет повышенную скорость, что обеспечивает достаточно большую дальнобойность потока нагретого воздуха, справляются вполне удовлетворительно с ролью тепловой завесы вышерасположенного оконного проёма.

При этом температура наружной поверхности кожуха конвектора обычно не превышает 40°С, что делает конвекторы незаменимыми, в качестве отопительных приборов, для детских и лечебных учреждений. Говоря о экранах конвектора следует отметить крайне негативные последствия попыток улучшения дизайна жилых помещений с радиаторным отоплением всевозможными декоративными решётками/панелями, закрывающими «старомодные» чугунные радиаторы. Эти декоративные ухищрения, «экранируя» радиатор, просто-напросто существенно уменьшают его радиационный теплоперенос, т. е. в итоге отопительную мощность данного вида отопительного прибора.

Особенно востребованы конвекторы в помещения с большими окнами – витринами, т. е. в бассейнах, автосалонах, элитных коттеджах. Встраиваемые непосредственно под стеклянным оформлением и, зачастую, и в пол, конвекторы создаю стену воздушного теплового потока вдоль остекления, защищая его от конденсатообразования. Конвекторы быстро прогревают помещение, равномерно распределяя тёплый воздух по всему его объёму, имеют малый вес, т. е. их можно устанавливать на лёгкие межкомнатные перегородки.

Рабочие параметры конвекторов (на примере внутрипольных):

  • Рабочее давление – до 1,5 Мпа
  • Давление опрессовки – до 2,25 Мпа
  • Температуры теплоносителя – до 130°С 

К недостаткам конвекторов водяного отопления можно отнести:

  • Низкую эффективность отопления высоких помещений (например, двухсветных залов коттеджей), из-за выраженной для них температурой стратификации (расслоения по высоте), усугубляемой «направленным» самим конвектором движением горячего воздуха вверх;
  • Плохую совместимость, в качестве отопительных приборов для зон «повышенного комфорта», с центральной системой теплоснабжения, зависящей от работы теплотрасс.

 

Монтажное подразделение компании «ИСС» имеет многолетний, более 7 лет, опыт по проектированию, монтажу и обслуживанию тепловых установок, котельных с квалифицированным персоналом, способным качественно произвести монтаж системы водяного отопления любой сложности.