Тепло по проводам

В отопительный сезон уют и тепло в нашем доме зависит сегодня не только от мер, принятых хозяевами, но и от множества внешних факторов. Хорошо, если зима пройдет без «сюрпризов», но, живя в загородном доме, от них никто не застрахован. На относительное спокойствие могут рассчитывать разве что те, чьи коттеджи газифицированы. С твердым и жидким топливом дела обстоят сложнее. Если им не запастись в нужном количестве заранее, то зимой, когда нередко транспортное сообщение нарушается, пополнить запасы будет намного труднее и дороже. Все это делает отопление загородного дома одной из главных его проблем.

Однако не стоит забывать, что энергия имеет способность трансформироваться, и отапливать дом можно не только углеводородами и органикой, но и электричеством. Традиционно многие боятся электроотопления, обосновывая свои страхи его небезопасностью и дороговизной. Но, если произвести точный энергорасчет «газового» или «дизельного» тепла, то цены за киловатты окажутся гораздо ближе к «электрическим», чем это казалось раньше. Все дело в том, что из электрического провода мы потребляем чистые киловатты тогда, как при сгорании топлива определенная часть его калорийности выходит, что называется, в трубу. Справедливости ради необходимо отметить, что современные газовые и твердотопливные котлы отличаются очень высоким КПД, но пока они не достигли 100%, энергоемкость их топлива нельзя будет сравнивать с электроэнергией напрямую.

Электроотопление

Сегодня уже настало то время, когда электроэнергию можно рассматривать в качестве основного способа обогрева помещения. Современные электронагревательные приборы обладают высокой эффективностью, достаточно экономичны и безопасны. Одним из преимуществ прямого электроотопления является полное отсутствие теплопотерь на пути к потребителю. Среди других преимуществ можно отметить высокий КПД, безвредность для жильцов, простоту монтажа, надежность, универсальность и многое другое. Фактически, электроотопление можно считать наилучшим видом обогрева дома, если быть уверенным в наличии бесперебойного электроснабжения.

Огромное удобство при эксплуатации электроотопления предоставляет автоматическое регулирование работы оборудования. Существует также технология, позволяющая вносить изменения в температурные режимы при помощи SМS-команд. Например, при долгом отсутствии можно установить минимальную температуру в помещениях коттеджа, а перед приездом поднять обогрев до жилого уровня. Такое гибкое управление невозможно применять с системами централизованного отопления и со всеми другими системами, за исключением тех, которые работают на газе. При расчете экономии от коррекции режимов отопления можно исходить из того, что при снижении температуры в помещении всего на 1º С экономится около 10% средств. Возможность программирования температурного режима, при грамотном подходе, может обеспечить 25% экономии, а когда речь идет об отоплении большого коттеджа – это тысячи сэкономленных долларов. Интенсивность обогрева может снижаться во время отсутствия хозяев, и ночью. Спать в умерено прохладной спальне рекомендуют даже медики.

Современные электроотопительные приборы представлены: конвекторами, электрокотлами, системами «теплый пол». А также менее распространенными приборами: инфракрасными лучистыми обогревателями, теплонакопителями, пленочными электросистемами, гидродинамическими насосами и электродными нагревателями.

Ночной тариф

При двухтарифной системе оплаты существует возможность сэкономить значительную сумму, используя электроотопление, а именно теплонакопитель, который, благодаря находящимся в нем мегнезитным кирпичам аккумулирует тепло ночью, во время действия пониженного тарифа, и отдает его днем, практически не используя электроэнергии.

Теплонакопители представляют собой довольно эргономичную панель толщиной около 13 см. Отдача тепла в них может происходить принудительно (при помощи встроенного вентилятора) либо, благодаря естественной конвекции. Мощность теплонакопителя должна находиться в районе 50-60 Вт на 1 м² площади помещения.

«Инфракрасное тепло»

Все разговоры о якобы вреде инфракрасного излучения не имеют под собой никакого научного основания. Более того, исследования показали, что ИК-лучи умеренной мощности в диапазоне 5-15 мкм даже полезны для человеческого организма. Особенность ИК-обогрева в том, что лучистое тепло не нагревает воздух непосредственно, а поглощается предметами, находящимся в комнате. Чем более темный цвет имеет поверхность, тем сильнее она нагревается от ИК-источника, а воздух уже подогревается от нее посредством конвекции.

Инфракрасные обогреватели могут выполнять функции как основного, так и вспомогательного отопления (в т.ч. и зонального). Это не только известные уже всем потолочные излучатели и переносные (типа торшеров), но и нагревательные пленки, монтирующиеся на потолке, стенах и к полу.

Неплохо зарекомендовала себя продукция ЭкоЛайн. Их обогреватели предназначены для эффективного обогрева помещений с высотой потолков 2-20 м. Их алюминиевые температурные пластины разогреваются до 250º С и испускают тепловые волны длиной 5,5 мкм. Использование таких обогревателей экономит до 70 % средств, благодаря природе лучистого отопления. Эти цифры дают огромный повод задуматься о применении ИК-излучения для обогрева собственного жилища.

Новое тепло

Не так давно ученые из Челябинска предложили весьма любопытный способ обогрева помещений – пленочный лучистый электрический нагреватель (ПЛЭН). Это именно об этих нагревательных пленках упоминалось в предыдущей главе. ПЛЭН прикрепляется потолку, стенам или полу, и подключается к электросети через терморегулятор. Чтобы тепло было направлено только внутрь помещения, между пленкой и ограждающей поверхностью необходимо разместить фольгу и теплоизолятор. ПЛЭН можно задекорировать натяжным потолком, подвесными панелями, вагонкой или ГКЛ, которые не являются препятствием для ИК-излучения. Для эффективного обогрева помещения достаточно закрыть пленкой 65% площади потолка.

На деле ПЛЭН это не одна, а две пленки, между которых находится излучающий элемент, представляющий собой алюминиевый экран и токопроводящие дорожки, обладающие некоторым сопротивлением. В результате нагревания проводника экран разогревается до 44º С и отдает в помещение невидимое инфракрасное излучение. Благодаря большой площади пленки, обогрев является высокоэффективным и экономичным. Все предметы интерьера выступают при этом в роли теплоаккумуляторов. ПЛЭН работает в переменном режиме и за час потребляет 20-25 Вт на 1 м². В этот час его суммарное время работы составляет около восьми минут. Экономия становится ощутимее, если использовать специальную автоматику, которая будет переводить ПЛЭН в экономный режим при отсутствие людей в помещении.

Электродные радиаторы

Давно известным по своему принципу, но абсолютно новым для электронагревателей является применение токопроводящих свойств воды. При погружении в нее двух электродов под напряжением вода нагревается, что является побочным эффектом такого процесса как электролиз. Однако при переменном напряжении, в электродных радиаторах не происходит самого электролиза по причине частой перемены местами анода и катода.

Внешне такие радиаторы похожи на масляные. Практически одинаковы и органы управления ими. Экономия от использования электродных радиаторов достигает 50%. Если продолжить сравнение, то при одинаковой эффективности последние обладают в 1,5 раза меньшей мощностью, при сокращении которой понижается температура теплоносителя. Основная экономия происходит за счет работы прибора в режиме «пропусков» при выходе на номинальную температуру.

Кавитация

Совершенно новый принцип работы обогревателей основан на явлении кавитации. При этом в теплоносителе при помощи энергии вращения оси электродвигателя создается завихрение с выделением тепла. Другими словами электрическая энергия преобразовывается в кинетическую, а затем в тепловую. При кавитации выделяется тепловой энергии больше, чем затрачивается для ее создания. Вряд ли это нарушает основной закон сохранения энергии, скорее всего дополнительная энергия выделяется по каким-то неизвестным современной науке законам, но факт остается фактом. При нарушении целостности жидкостного потока возникают места с резко сниженным давлением, что приводит к появлению множества каверн (пузырьков), которые быстро схлопываются, выделяя большое количество энергии, в т.ч. и тепловой.

Одним из преимуществ гидродинамических систем обогрева является отсутствие необходимости регистрировать их в котлонадзорах, поскольку электрическая энергия идет не на непосредственный нагрев теплоносителя, а на работу электродвигателя. В качестве примера такой установки можно привести гидродинамический насос ТС1. Он состоит из активатора, в котором происходит кавитация, и асинхронного электродвигателя, работающего от 380 В. Рентабельность этих агрегатов уже оценили во всем мире, особенно в производственной сфере, где в борьбе за снижение себестоимости продукции борются за каждый сэкономленный киловатт.

Гидродинамические насосы в том виде, котором они представлены сегодня, потребляют вдвое меньше энергии, чем агрегаты, традиционно используемые в обогреве помещений. Все это может показаться фантастикой, однако и простая лампочка когда-то вызывала немало удивления. Сегодня можно уже быть уверенным, что гидродинамические насосы из-за своей простоты и эффективности вскоре станут не только альтернативой другим видам стационарного отопительного оборудования, но и заставят их потесниться.