Традиционным видом отопления наших домов и квартир является система водяного отопления, которая состоит из нагревательного устройства, теплоносителя, насоса, труб и радиаторов. Центральным устройством является котел или котельная, преобразующие энергоноситель (природный газ, электроэнергия, уголь, дрова и т.п.) в тепло, которое нагревает воду. Затем под давлением насоса вода по трубам поступает в радиаторы, где и происходит теплообмен с воздухом через металлические поверхности радиатора. Эта конструкция нам уже понятна и привычна, и мы даже не задумываемся об ее эффективности. Доверяем указанному КПД котла в 90-95%, личному опыту и советам специалистов.
Тепло, получаемое при сжигании топлива, распределяется на полезно используемое тепло и тепловые потери в окружающую среду. Затем тепло необходимо передать теплоносителю и распределить по системе отопления.
На каждой стадии преобразования и распределения энергии тепла неизбежны потери, которые влияют на общую эффективность такой системы. Давайте рассмотрим, из чего же она состоит:
Кобщ =Кген*Крас*Крад*Купр, где
Кобщ – коэф. эффективности системы в целом,
Кген – коэф. эффективности теплогенератора (котла),
Крас – коэф. эффективности распределения тепла,
Крад –коэф. эффективности отопительных приборов,
Купр – коэф. эффективности регулятора системы.
Рассчитаем общую эффективность на примере системы отопления частного дома площадью 100кв.м., где установлен газовый котел мощностью 24 кВт с терморегулятором на температуру теплоносителя, циркуляционный насос, пластиковые трубы и радиаторы общей мощностью 12кВт.
При этих условиях реальный КПД котла понизится с заявленных 95% до 90% (Кген=0,9) из-за работы не на полную мощность, первичных розжигов, потерями через дымоход при выключенной горелке. Эффективность распределения тепла по трубам будет равна Крас=0,95 (учитывая затраты на работу насоса). Хорошо отрегулированные и правильно подобранные радиаторы отопления имеют Крад=0,96 при условии установки за ними отражающих экранов. Центральное терморегулирование дает нам коэффициент эффективности регулятора Купр=0,93. И теперь рассчитаем общую эффективность:
Кобщ=0,9*0,95*0,96*0,93=0,76.
Удивительно! Ведь мы выбирали только самое лучшее, с самой высокой эффективностью, а получили в итоге КПД равный всего 76%? Почему так, где же ошибка?
Ошибки здесь нет. Такой странный, на первый взгляд, результат объясняется лишь одним: создание сложной централизованной системы со многими преобразованиями и потерями энергии было оправдано низкой стоимостью энергоносителя, уменьшением капитальных затрат и соображениями безопасности. Этот подход применялся при использовании центральных котельных с большими потерями при транспортировке тепла, затем технология была перенесена на индивидуальное отопление с использованием природного газа. Нам навязана традициями сложная, постоянно усовершенствующаяся из-за недостатков система отопления, которая к тому же ненадежна по конструкции (выход из строя одного звена ведет к отказу всей системы).
Где же выход? И есть более совершенная система отопления, чем проверенная годами на практике?
Самое верное решение всегда лежит на поверхности. Чем проще конструкция, тем она стабильней и надежней. Если мы исключим централизацию теплогенерации и управления, исключим теплоноситель и затраты на его транспорт, то мы получаем систему распределенных теплогенераторных приборов, которые одновременно являются и приборами теплоотдачи, с установленными на них терморегуляторами.
Преимущество такой системы уже успели оценить владельцы газовых конвекторов, распределенных по помещению и исключивших участок распределения тепла. Эта конструкция дает нам следующую эффективность:
Кобщ= Кген *Крад*Купр=0,95*0,96*0,97=0,88
Если же мы будем говорить об системе отопления, основанной на современных электронагревательных приборах с КПД 98-99%, где электрическая энергия напрямую преобразовывается в тепловую, исключая тем самым Крад, то получим эффективность:
Кобщ= Кген *Купр=0,98*0,98=0,96
В итоге мы получаем еще больший экономический эффект, приобретая более надежную систему. Выход из строя одного прибора приводит лишь к повышенной нагрузке на другие. Нет угрозы «размораживания», потому что мы исключили воду как теплоноситель. Мы можем эффективно регулировать температуру в помещениях с разным режимом посещения, тем самым снижая свои расходы. При желании мы можем легко добавить новые обогреватели, забрать систему отопления с собой при переезде, уменьшить затраты на обслуживание и профилактику. Возможно использование разных электроприборов в зависимости от вида помещений: инфракрасные потолочные обогреватели и конвекторы, настенные панели и электрорадиаторы, «теплые полы» и «теплый потолок».
Вывод: индивидуальные системы с распределенными приборами отопления на электрической энергии дают общий КПД системы 95-96% в отличие от традиционных систем отопления, где высокий КПД возможен только в случае отличного качества всех составляющих, больших затрат на правильное проектирование, сложной и дорогой автоматики управления системой.
) и слабый обогрев остальных окон.Правильно?Правильно.
