Mailtrain.ru

Журнал Mailtrain.ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Понятие КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения

Понятие КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения

Оптимизация расходов на отопление напрямую связана с повышением эффективности работы всей системы. Добиться этого можно несколькими способами. Но специалисты рекомендуют сначала провести анализ и выявить наиболее существенные факторы, влияющие на этот показатель. На основе этих данных вычисляется фактический КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения этого показателя помогут снизить финансовую нагрузку при обслуживании.

Частые причины уменьшения теплоотдачи батареи отопления

Чаще всего причиной уменьшения теплоотдачи радиаторов становится накипь и ржавчина, скапливающаяся внутри. Если сам радиатор промыть (что должны делать коммунальные службы ежегодно), то теплоотдача значительно увеличится. То же касается и стояков отопления. Однако, своими силами такую процедуру произвести не удастся по причине того, что при производстве подобных работ (даже летом) необходим слив воды из системы. Без помощи специалистов здесь не обойтись. Это же касается и замены радиаторов с чугунных на биметаллические – они имеют большую теплоотдачу. Поэтому на столь сложных и трудоёмких вариантах мы останавливаться не будем. Лучше рассмотрим более простые способы, выполнить которые сможет любой домашний мастер, даже не имеющий опыта работ в подобной области.

Используем экран-отражатель: применение вспененного полиэтилена

Использование отражающего экрана – довольно популярный метод увеличения теплоотдачи. Вспененный полиэтилен с фольгированным покрытием с одной стороны прекрасно подходит для этих целей. Такой экран (он должен быть больше самого радиатора) помещается за батареей фольгой в направлении комнаты и фиксируется на стене на двухсторонний скотч или жидкие гвозди. Вспененный полиэтилен обеспечивает дополнительное утепление, а фольга отражает тепло, которое до установки экрана прогревало стену, направляя его в помещение.

Важная информация! Лучше всего, когда такие моменты продумываются ещё на этапе монтажа батарей отопления. В этом случае за радиатором можно закрепить стальной ребристый щит, который будет накапливать тепло, после чего направлять его в комнату. Такие щиты удобны, если часто происходят отключения отопления.

Примерно так выглядит экран из фольгированного вспененного полиэтилена

Также в роли экрана неплохо себя зарекомендовали базальтовые плиты с алюминиевым покрытием.

Увеличение теплоотдачи при помощи дополнительных приспособлений и окраски

Для увеличения температуры воздуха в помещении используют специальные кожухи из алюминия, которые одеваются на радиатор. С их помощью увеличивается площадь батареи отопления и, как следствие, их теплоотдача. Стоимость подобных кожухов невелика, а эффект довольно значителен.

Цвет, в который окрашены батареи отопления, тоже имеет большое значение. Лучше для этих целей выбрать более тёмные оттенки. К примеру, радиатор, окрашенный в коричневый цвет имеет теплоотдачу больше, чем белые, на 20-25%.

Такой кожух улучшает внешний вид и увеличивает теплоотдачу

Улучшение конвекции, путём увеличения циркуляции воздуха

Каждый знает, что улучшение циркуляции воздуха способствует более быстрому прогреву помещения. Для этих целей можно использовать вентилятор, который устанавливается таким образом, чтобы достигнуть максимального потока тёплого воздуха в сторону помещения.

Полезная информация! Если дома имеются кулеры от компьютеров, которые не используются, можно их установить под радиатором, направив поток воздуха вверх. Это максимально увеличит конвекцию, в результате чего в комнате станет значительно теплее.

Увеличить конвекцию (если радиатор утоплен под подоконником) можно, прорезав в подоконнике отверстия и закрыв их экранами или декоративными крышками. Таким образом, тёплый воздух не будет задерживаться в нише, что улучшит циркуляцию.

Эту страну не победить! Самостоятельный монтаж вентиляторов для улучшения конвекции:

100 советов по созданию отопления в частном доме

Важно сделать так, чтобы температуру и влажность можно было регулировать в каждой комнате в широких пределах по желанию. Это современный подход к созданию отопления и вентиляции в частном доме, к тому же позволяет хорошо экономить…

Начнем с технических вопросов, а глобальные – уровень затрат и долговечность материалов рассмотрим в конце.

Какое оборудование использовать

Рекомендуется создать максимальную автоматизацию процесса отопления. Это на уровень повышает комфортность проживания, высвобождает массу времени, жизнь становится свободной от таскания топлива и золы, и постоянной слежки, — не прогорело ли.

  • Нужно стараться подключить магистральный газ и установить автоматизированный котел – известные истины…
  • Если газа нет то можно обойтись автоматизированным твердотопливным котлом – такое устройство умеет сжигать не только пеллеты, но и уголь, и мелкие дрова. Но насчет дешевого доступного топлива в регионе нужно выяснить заранее… Газгольдер удобней, н дороже.
  • Применяйте систему теплого водяного пола в дополнение к радиаторам в любом случае.

Все остальное оборудование подбирается уже технически.

Как создать экономичное отопление

Важно, что с автоматизированным котлом можно оборудовать комнатные радиаторы автоматическими термоголовками, и задавать нужный порог срабатывания или программировать. Это дает комфорт и экономию.

  • Нужно предусмотреть заранее, запланировать отключение некоторых комнат или уменьшение температуры в них, для чего радиаторы оборудуются термоголовкамии или регулировочными клапанами – экономия на топливе 20% и выше.
  • Нужно стараться создать программирование отопления, с тем чтобы уменьшать температуру, когда жильцы отсутствуют – дополнительное снижение
  • Внутрипольный обогрев (теплый пол) экономит при низких потолках до 7% денег на отопление, а при высоких – 20% и более…

Важность нагреваемых теплых полов

Последние тенденции в строительстве и обустройстве внутреннего интерьера – установка высоких окон, прозрачных дверей на террасу, и, соответственно, укладка отопительного трубопровода под полом.

  • Устанавливайте внутрипольные конвектора под высокими окнами и дверями такой же мощности, как если бы планировались радиаторы.
Читать еще:  Высота установки радиатора от пола: на каком вешать расстоянии

  • Создайте водяной теплый пол с толстой слоем (8 см) бетонной стяжкой и значительным слоем теплоизоляции (от 15 см), желательно во всех жилых комнатах.
  • При создании теплого пола используйте контура примерно одинаковой длины – по 70 — 90 метров и плотность укладки 15 – 20 см, у холодных зон вдоль наружных стен – до 15 – 10 см на полуметре ширины.
  • Устанавливайте стандартное фирменно оборудование для обогрева полов – насосно- смесительный узел, коллектор с регулировочными клапанами на каждый контур, задайте управление теплого пола термоголовками.

Монтаж приборов отопления

  • Применяйте металлопластиковый трубопровод – он создает нормируемые контролируемые и надежные соединения по сравнению с полипропиленом, и позволяет делать изгибы при внутрипольной разводке в теплоизоляторах. Также препятствует насыщению теплоносителя кислородом.
  • Применяйте в качестве теплоносителя обычную воду, использование незмерзаек – крайняя вынужденная мера.
  • Применяйте секционные алюминиевые или панельные стальные современные радиаторы на подключение 500 мм в соответствии с примерным расчетом теплопотерь в каждой комнате. Устанавливайте радиаторы с нижним подключением для внутрипольной разводки.
  • Радиаторы оборудуйте термоголовками для поддержания температуры (автоматизированный котел) или ручными настроечными клапанами, а также кранами Маевского.
  • Организуйте приготовление горячей воды (ГВС) с помощью бойлера косвенного нагрева, работающего от системы отопления, применяйте не маленький объем 100 – 200 литров – «море» горячей воды
    Не устанавливайте в котельной без явной необходимости гидрострелку и дополнительные насосы на каждый контур – можно избежать значительных не нужных затрат.

Мощность оборудования и расстановка радиаторов

Главный вопрос проектирования отопления – сколько секций радиаторов в каждой комнате разместить, можно решить и простым подсчетом, если частный дом хорошо утеплен, а высота потолков до 2,7 метра.

  • Мощность котла подбирается по максимальным теплопотерям – 1 кВт на 10 мк кв. площади плюс запас 20%, к примеру, на 200 м кв. выбираем 22 кВт котел.
  • Общая мощность всех радиаторов принимаем еще с запасом 20% на более низкотемпературный обогрев – 25 кВт.
  • Общее количество секций радиаторов с учетом реальной мощность одной секции при теплоносителе +70 град – не более 0,15 кВт, потребуется 170 шт, нужно приобрести 17 радиаторов по 10 секций.
  • Для угловой комнаты 30 м кв с двумя оками применяем коэффициент 1,6 к теплопотерям, тогда они составят 4,8 кВт – устанавливается 32 секции. Для комнат с меньшей площадью остекления и наружных ограждений — коэффициенты принимается меньше…примеры можно узнать и на данном сайте.

Особый дизайн и подбор радиаторов

Сейчас можно подобрать радиаторы фактически под любой интерьер помещения. Для создания целостного дизайна и подбора оборудования рекомендуется воспользоваться услугами профессионального дизайнера.

Все радиаторы находящиеся в продаже для бытового использования подойдут для системы отопления частного дома по характеристикам (по температуре и давлению). Поэтому выбор радиаторов делается в основном по дизайну.

Система отопления

В отношении выбора системы отопления следует придерживаться правила – чем проще — тем лучше.

  • Удорожание и сложности, которые искусственно создают монтажники в виде гидрострелки и множества коллекторов и насосов, кроме как к опустошению карманов и увеличению риска поломок, ни к чему не ведут. Когда ставится гидрострелка
  • Рекомендуется, при отсутствии проекта, но при присутствии бригады наемных монтажников, воспользоваться независимым техническим надзором по отоплению, пригласить опытного инженера, который бы принимал выполненное к оплате.
  • Оптимальной в большинстве случаев является тупиковая разводка трубопровода по дому. Ее и стоит придерживаться по возможности.
    Как сделать самому тупиковую систему

Схематичное отображение тупиковой разводки, при нахождении трубопровода под полом, примеры.

  • При внутрипольной разводке становится возможной использовать и лучевую схему. Она также проста и экономична, при некоторых планировках может оказаться еще проще.

Котельная, котел и резервирование

Автоматизированный котел окажется оптимальным вариантом. Пеллетные (угольные автоматические) котлы требуют складирование сухого материала в объемах желательно на весь сезон. Это нужно учитывать при строительстве.

Если автомат по каким-то причинам не возможен, то рекомендуется твердотопливный классический котел с поддувом вторичного воздуха. Но с наибольшим резервом по мощности — реже нужно топить.

  • Лучше применить буферную емкость, , которая может накапливать в себе энергию, затем отдавать, когда котлы не работают. Обычная схема включения такого устройства с твердотопливным котлом, которое, кроме того, заменит и гидрострелку в сложных системах….

  • Электрокотел рекомендуется в качестве резерва к основному котлу. Но его можно использовать и как подсобный агрегат на ночном тарифе, и с теплоаккумулятором.
  • Под котельную нужно выделить достаточно просторное помещение, его выбор может определяться газовым проектом, или возможностью создания дымохода для простого котла. Тогда предусматривается и подноска, сушка твердого топлива, если такое будет использоваться.

Насколько качественное оборудование

Стоит ли применять самые качественные элементы, в том числе и самые передовые технологии, т.е. делать капитальное отопление «на века»?

Отопление, в качество элементов которого вложено по максимуму, не окажется лучшим, так как технический прогресс не стоит на месте и оборудование через 10 – 20 устаревает морально и начинает требовать замены на новые образцы.

Читать еще:  Как работает водяной насос в системе отопления?

Поэтому вложения в качественный кран, который должен прослужить 50 – 100 лет – вложения в никуда. Скорее всего вы или ваши последователи его просто выкинете как устаревшую игрушку уже через 30 лет… Для создания действительно лучшего отопления следует придерживаться «золотой середины» качества.

Выбор топлива и вида котла

Возвращаясь к вопросу о принципиальном выборе вид отопления, можно заметить, что придется искать компромисс между удобством и стоимостью, если нет магистрального газа.

  • Наиболее дешевыми окажутся уголь и дрова, но они же и относительно комфортные с автоматизированным котлом, умеющем работать на дробленных дровах и отсортированном угле…
  • Пеллеты подороже, но зато не создают пыли, а также золы по сравнению с углем.
  • Газгольдер еще дороже, но комфорт уже выше – фактически не о чем беспокоиться.
  • Отопление маслами (отработкой) солярками – обычно оказывается еще дороже, но главное возникает вопрос экологии и специфических запахов, которые не нравятся ни жильцам, ни соседям
  • Электрообогрев – самый дорогой и самый комфортный, в большинстве случаев используется как резерв.

Мероприятия по экономии тепловой энергии в школе и детском саду

В школах и детских садах могут быть использованы многие вышеописанные способы экономии энергии, связанные с утеплением стен, чердаков и ограждающих конструкций.

Кроме того, можно использовать следующие способы сбережения тепла.

  1. Утепление подвальных помещений.
  2. Утепление перекрытий.
  3. Обустройство тамбуров.
  4. Снижение высоты потолков в аудиториях.
  5. Удаление растительности, затеняющей окна, что позволит помещениям прогреваться в солнечные дни.

Отметим, что выявить основные источники потерь тепловой энергии и устранить их позволяет грамотный энергоаудит, тепловизионное обследование вашего здания и помещений.

Как экономить тепло на предприятии

Окраска радиатора в тёмный цвет

Ещё одно мнение, которое блуждает в интернете, что покраска батареи в чёрный или коричневый цвет увеличивает теплообмен излучением. В большинстве случаев подобные суждения основаны на физическом понятии «абсолютно чёрного тела», которое сильнее всего поглощает и излучает. Всё это относится и к батарее отопления. Покрашенные светлой краской излучают меньше, чем покрашенные тёмной. Давайте прикинем, насколько.

Немного физики. По закону Стефана-Больцмана излучение абсолютно чёрного тела пропорционально абсолютной температуре в 4-й степени.

R (T) = σ × T 4 , где

σ = 5,67·10 -8 Вт/(м 2 К 4 ) — постоянная Стефана-Больцмана.

Реальные тела относятся к «серым». Для реального «серого» нужно учитывать его излучательную способность ε . Батарея и сама поглощает ИК-излучение из комнаты, и в учебниках приводится соответствующая формула, в которую входят температуры как батареи, так и комнаты (в кельвинах в 4-й степени). Легко показать, что если нагреть батарею от 20°С на 40 градусов, то её излучение увеличится в 81 раз. Расчёт (приблизительный, конечно) показывает следующее. Пусть батарея площадью 1 кв. м покрашена коричневой масляной краской (для нее ε ≈ 0,8). Температура воды в ней пусть будет 70°С, а комнаты — 20°С. Тогда мощность ИК-излучения такой батареи будет 300 Вт. Не так уж мало! Ещё сильнее будет греть батарея, покрашенная чёрной матовой (не глянцевой!) краской. А если краска будет белой, мощность излучения будет ниже. Но эстетические соображения обычно берут верх, и батареи (открытые) обычно красят светлыми красками.

Чёрные радиаторы также свободно можно найти в продаже

Вывод: эффективно, но требует идеальных условий эксплуатации.

Иные способы повышения теплоотдачи

В народе придумано несколько нестандартных решений, как улучшить микроклимат в помещении путем оптимизации теплоотдачи радиаторов.

Использование экрана-отражателя

Самодельный отражатель — популярное «изобретение», способствующее повышению качества работы отопительной системы. Такой экран предназначен для перенаправления теплового потока внутрь помещения, исключая его потерю из-за ухода на наружные стены. В результате монтажа отражателя температура в комнате может немного увеличиться.

Чаще всего экран делают из фольгоизолона — вспененного полиэтилена, одна сторона которого является фольгированной. При отсутствии такого материала можно применять и обычную фольгу, главное, чтобы она была достаточно прочной и не рвалась. Из основы вырезают отражатель чуть большего размера, чем сам радиатор, размещают его за батареей, закрепив на двухсторонний скотч или клей. До установки экрана часть тепла грела стену, а теперь это количество энергии станет идти внутрь квартиры.

Установка теплоотражающего экрана за батареей

Если есть возможность, то вместо фольги за радиатором стоит поместить ребристый щит из блестящей стали. Он станет не только отражать тепло, но и накапливать его, отдавая энергию даже в случае временного недолгого отключения отопления. Более дорогостоящими, но и высокоэффективными, считаются щиты из базальта с алюминиевым покрытием.

Увеличение циркуляции воздуха

Проще всего оптимизировать теплообмен в комнате путем обычного улучшения циркуляции воздуха. Случается, что рядом с батареями стоит мебель, либо они скрыты тяжелыми шторами. Чтобы такие препятствия не мешали теплу проникать в дом, от них нужно избавиться, ведь иначе скорость воздушных потоков не повысить. Если освободить батарею от закрывающих ее элементов, тепло станет свободнее перемещаться по комнате.

Использование вентилятора для улучшения циркуляции воздуха

Кроме того, для улучшения теплообмена некоторые используют вентилятор. Этот электроприбор способствует ускорению циркуляции нагретого воздуха, следовательно, естественная конвекция улучшается. В сторону комнаты пойдет максимально возможное количество тепла, которое способен выработать конкретный радиатор. При покупке вентилятора лучше обратить внимание на модели, не издающие шума, а также экономичные по затратам электричества. Ставить вентилятор надо под небольшим углом к радиатору и оставлять его работать на несколько часов.

Читать еще:  Как заклеить пластиковую трубу отопления?

Продувка радиаторов

Если батарея плохо работает из-за засорения или наличия воздушных пробок, придется обратиться к специалистам. Самостоятельно устранять проблему категорически не рекомендуется, к тому же, это требует применения специального оборудования. Для продувания труб могут использоваться разные методики:

  • гидравлическая продувка;
  • пневмогидроимпульсная промывка;
  • чистка химическими растворами.

Гидравлическая прочистка системы отопления

Выбор метода осуществляет специалист в зависимости от тяжести проблемы. Для проведения некоторых мероприятий придется кооперироваться с соседями. Качественное выполнение работ поможет повысить эффективность системы отопления и улучшить микроклимат в доме.

Экономные системы отопления для городской квартиры

Следует признать, что экономное отопление – это не всегда абстрактное понятие. Такие системы сегодня реально существуют и каждый вправе самостоятельно сделать выбор, чему отдать предпочтение. Основной аспект в данном случае — минимальные затраты топлива, расходуемого нагревательными приборами и оборудования для достижения необходимой температуры. Для обитателей городских квартир альтернативы газовому и электрическому отоплению не существует. Для частных домов и коттеджей вариантов с выбором вида значительно больше. На схеме показана принципиальная схема газового отопления в квартире.

Традиционное для многих из нас, водяное отопление считается наиболее приемлемым и практичным. Газ в отличие от электричества практически всегда есть в магистрали.

Важно! В сравнении с электричеством, себестоимость энергозатрат при отоплении газом значительно выше, несмотря на высокий КПД электрических котлов. Газ в этом плане значительно выигрывает у электричества. Тем более что стоимость электрического отопления в соответствии с нынешними тарифами составляет ни многим, ни мало, 4000 руб/Гкал.

Даже если вы сумели установить суперэкономичный электрический котел, оборудованный системой контроля, счета на электричество неприятно удивят вас в конце месяца. Придется экономить на собственных бытовых нуждах. Электричество для городской квартиры, особенно учитывая длительность отопительного периода в нашей стране, остается дорогим удовольствием для обогрева жилых помещений. Использовать электрические бытовые нагревательные приборы можно в качестве вспомогательной меры. Электрические котлы, конвекторы и бытовые тепловые пушки в основном используют для поддержания оптимальной температуры, или для создания в квартире на определенный момент высокой температуры.

Комбинация систем отопления

Еще одним аспектом эффективного отопления дома является комбинация систем отопления. Опять же под эффективностью можно понимать как экономию, так и создание уюта и комфорта в вашем жилище.

Например, у вас смонтирована система радиаторного отопления. А вам ту приспичило смонтировать дополнительно систему теплого пола. Так сказать для комфорта.

Будет ли такая комбинированная система эффективной? Если посмотреть со стороны уюта и комфорта, то да, система отопления дома эффективна, так как достигнут определенный тепловой эффект.

Если посмотреть со стороны экономии, то думаю что, система отопления станет менее эффективной, так как добавляется система теплого пола, а это дополнительные расходы.

Другой вопрос неэффективности отопления — это когда выбирается неверная система отопления дома. Например, необходимо смонтировать радиаторы. А заказчикам пришлось в голову смонтировать теплые полы. А ведь было все продумано именно под радиаторы. В итоге тепла не хватает, углы промерзают, надо монтировать дополнительно радиаторную систему отопления и так далее.

И, конечно же, совсем неэффективно — это когда по всем расчетам и возможностям необходимо монтировать, например, систему обогрева полом (теплые полы), а заказчики монтируют радиаторы.

Так же я хочу упомянуть, что современное эффективное отопление дома включает в себя еще и приготовление горячей воды. Это опять же рассчитывается в комплексе и дает потрясающую экономию.

Другие системы отопления дома

Требования к системе водяного отопления.

Для обогрева дома можно применять не только радиаторы, но и печи. Печное отопление нашло широкое применение в частных домах. Оно используется еще с древности. Плюсами его является то, что оно хорошо подходит для обогрева небольших площадей, не требует никакого оборудования. Русские печи могут служить для приготовления пищи. К тому же печи для любого дома являются частью интерьера, они могут быть выполнены в декоративном стиле. Недостатком является то, что печи занимают много места. Для их работы постоянно требуется заготавливать дрова, что обходится довольно дорого. Топка печей опасна тем, что всегда присутствует возможность отравиться угарным газом в случае ее неправильной эксплуатации. Воздух прогревается неравномерно.

Для дома можно использовать и альтернативные виды обогрева: с помощью пара или же воздуха. Горячий воздух хорошо подходит для прогрева больших по площади помещений. Его целесообразно совместить с системой вентиляции, он не требует специального оборудования, очень гигиеничный способ. Недостаток всего один — возможные потери тепла по мере прохождения воздуха по трубам. Паровое же отопление подойдет для маленького дома или дачи. Оно обладает небольшим гидростатическим давлением, радиаторы и трубы не требуют большого количества материала. Минус заключается в том, что невозможно регулировать температуру.

Радиаторы же очень сильно нагреваются, поэтому должны быть ограждены. Подобный вид отопления используется ограниченно, он запрещен в детских учреждениях из-за опасности при непосредственном контакте с радиаторами. Таким образом, наиболее эффективными по всем показателям видами отопления дома являются водный и воздушный.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector