Татьяна Плотникова - Отопление дома
Если греющая панель расположена в полу, то активизирован теплоперенос способом конвекции, на долю теплообмена излучением падает примерно 30–40 %.
Излучение тепла в стеновой вертикальной панели зависит от высоты расположения панели, оно может колебаться в пределах 30–60 %, при этом доля теплообмена излучением повышается с увеличением высоты панели. В действительности лучистым может быть названо лишь потолочное панельное отопление, которое во всех случаях передает в помещение методом излучения более 50 % тепла. Конвективный теплоперенос общей теплопередачи панелей преобладает при напольном и почти всегда при стеновом отоплении. Однако лучистый или конвективный способ отопления характеризуется не преобладающим способом подачи тепла, а температурной обстановкой в помещении, которая должна удовлетворять требованиям комфорта. Нормальное теплоощущение определяют два основных параметра — температура воздуха и средняя радиационная температура.
Важным фактором для систем лучистого отопления является угловой коэффициент или так называемый телесный угол излучающей поверхности по отношению к человеку. Этот коэффициент зависит от площади излучающей поверхности, а также от расстояния между человеком и этой самой поверхностью.
Обычно расстояние между центром фигуры сидящего человека и полом составляет 60 см, а соответствующее расстояние до потолка — от 180–210 см. Поэтому для человека имеет максимальное значение коэффициент «облученности» со стороны пола по сравнению с показателями от остальных поверхностей (стены, потолок, окна).
Напольное лучистое отопление в сравнении со 100 %-ным конвективным отоплением (подача нагретого воздуха) позволяет обеспечить необходимое значение рабочей температуры при более низкой температуре воздуха в помещении. Температура поверхности пола в помещении, где люди находятся в нормальной обуви, по международным стандартам должна составлять 19–29 °C, что несколько ограничивает мощность напольных систем. Для отопления максимальная температура может составлять 29 °C, а минимальная температура для охлаждения — 19 °C.
Оптимальная комфортная температура пола зависит и от материала пола. Отличие греющей панели от обычных отопительных приборов состоит в том, что в большинстве случаев она выполнена как бетонная плита, в которую вмурованы трубы для подачи теплоносителя. Наличие отопительных панелей, скрытых в строительных конструкциях пола, отвечает санитарно-гигиеническим требованиям. Напольное лучистое отопление обеспечивает равномерность температуры воздуха по высоте помещения. Его можно совместить с подоконными панелями, тогда большая поверхность нагрева обеспечивает равномерный профиль температур. Достаточно высокая температура поверхностей окон и пола при хорошей теплоизоляции строения дает возможность поддерживать в помещениях с напольным лучистым отоплением более низкую температуру воздуха по сравнению с обычными домами. Понижение температуры воздуха в помещении приносит важное преимущество — некоторое повышение относительной влажности в зимнее время. Повышение температуры поверхности пола уменьшает вероятность конденсации, появления плесени, устраняет проблему «холодных углов». Система лучистого отопления по сравнению с конвективными приборами в меньшей степени способствует переносу пыли. Отпадает нужда мыть отопительные приборы, ковры становятся ненужными при напольном отоплении, что также уменьшает источники загрязнения воздуха.
Необходимая мощность напольного отопления зависит от ряда факторов:
• интенсивность теплообмена между поверхностью пола и помещением;
• передача тепла от труб к поверхности пола в зависимости от материала пола, типа бетона, конструктивного исполнения и толщины панели пола, расстояния между трубами;
• теплоотдача потока воды в трубах, определяемая расходом воды, перепадом температур в подающей и обратной линии.
Основными параметрами проекта являются такие показатели, как расстояние между трубами, расход и перепад температуры воды, схема соединения труб. Зону с повышенной температурой пола вблизи наружных стен обычно создают путем добавления отдельного контура с повышенной температурой воды или посредством уменьшения расстояния между трубами (менее 10 см). Для того чтобы избежать вероятности чрезмерного увеличения гидравлического сопротивления, ветви труб нужно делать короткими. Для обеспечения максимальной теплоотдачи желательно не использовать тяжелые ковровые покрытия пола «от стены до стены», они обладают большим термическим сопротивлением. Регулирование температуры при использовании напольного лучистого отопления обычно осуществляют путем изменения температуры воды. На температуру помещения обычно оказывают значительное воздействие солнечное освещение и внутренние тепловыделения, эти воздействия требуют увеличения или уменьшения мощности отопления. Точность регулирования обеспечивает применение комнатных термостатов, они регулируют подачу теплоносителя по температуре помещения. Система напольного отопления позволяет использовать ночное или дневное снижение мощности. В случае его применения в период восстановления режима по утрам или вечерам следует использовать усиленный прогрев. При использовании напольного лучистого отопления надо раньше начинать восстановление дневного режима, зато его можно раньше отключить вечером. Индивидуальное регулирование по помещениям обеспечивает достаточно высокий уровень комфорта и энергосбережения, оно требует установки комнатных термостатов. Преимущество напольного лучистого отопления с жидкостным теплоносителем состоит в повышении эффективности использования объема помещения, в отсутствии необходимости чистить отопительные приборы. Эта система не шумит, не вызывает сквозняков по сравнению с воздушным отоплением, не требует прокладки воздуховодов. Она считается низкотемпературной и относительно безопасной.
К немногим недостаткам системы лучистого напольного отопления следует отнести достаточно высокую стоимость ее монтажа и необходимость привлечения квалифицированных специалистов по ее установке.
Топливо для каминов и печей
Дрова по всей вероятности еще долго будут оставаться одним из самых дешевых, доступных и достаточно эффективных видов топлива в Средней полосе России с ее резко континентальным климатом. Они являются совершенно экологически чистым топливом. Правильно заготовленные и высушенные дрова дают до 20 тыс. КДж/кг веса, это лишь вдвое меньше аналогичных показателей дизельного топлива. Для отопления относительно большого (площадью свыше 80 м2) дома достаточно сжигать около 2–3 кг дров в час, 1 м3 сухих дров весит примерно 450 кг.
Альтернативой дровам для твердотопливного котла может быть еще более экологически чистое топливо — пеллеты. Они представляют собой прессованные древесные гранулы из отходов деревообрабатывающего производства, которые подаются в топку. Важное отличие пеллетных систем от других видов топлива в том, что отопление происходит условно жидким топливом (изначально оно является сухим), и при помощи шнека подается в топку котла. Этот вид топлива является экологически чистым и относительно дешевым. Пеллеты выгодно отличаются от дров тем, что дают возможность использовать котлы с автоматической подачей, а также очень низкой влажностью (8 %). Низкая влажность существенно повышает калорийность пеллет, она составляет около 4,2 тыс. ккал/кг. Хотя они для владельцев частных домов обходятся чуть дороже, чем газ, но при этом пеллеты намного дешевле всех остальных видов топлива.
Внутренний рынок пеллет существенно растет по той причине, что в России очень много отдаленных мест, где отсутствует возможность провести газ или его подводка стоит слишком дорого. Для отопления дома площадью 150–200 м2 пеллеты как отопительный материал обходятся дешевле, чем подключение магистрального газа. Установка твердотопливных котлов, работающих с применением пеллет, для водяной и лучистой напольной отопительной системы не требует разнообразных согласований и не вызывает проблем. Пеллетами можно топить котлы самой разной мощности, начиная от 15 кВт, которые отапливают до 200 м2 помещения. Котлы средней мощности, работающие на пеллетах, легко обогреют площадь в 2–3 тыс. м2. Такой котел также можно использовать как прибор для нагревания воды, если добавить к нему несколько специальных приспособлений. Недостаток пеллетного котла состоит в следующем: раз в несколько дней нужно вручную засыпать топливо в котел. Кроме того, котел требуется регулярно чистить, хотя зольность пеллет невысока, а КПД составляет 80–90 %.
Заключение
В наших северных краях условия климата достаточно суровые, а зима долгая. Даже весной и осенью прохладные вечера не редкость. Поэтому отопление собственного дома или дачи становится жизненно важной проблемой. После продолжительного рабочего дня, проведенного в саду, удивительно приятно посидеть в тепле у камина или прочувствовать подлинный комфорт от теплого пола.
