Главный аргумент в пользу системы "теплый пол" - повышенный комфорт пребывания человека в помещении, когда в качестве отопительного прибора выступает вся поверхность пола. Воздух в помещении прогревается снизу вверх, при этом у поверхности пола он несколько теплее, чем на высоте 2-2,5 м.
В некоторых случаях (например, при обогреве торговых комплексов, бассейнов, спортивных залов, больниц) напольное отопление является наиболее предпочтительным.
К недостаткам систем напольного отопления относятся относительно высокая, по сравнению с радиаторными, стоимость оборудования, а также повышенные требования к технической грамотности монтажников и качеству их работы. При использовании качественных материалов и соблюдении технологии монтажа грамотно спроектированной системы водяного напольного отопления, проблем при ее последующей эксплуатации не возникает.
Отопительный котел работает на радиаторы в режиме 80/60 °С. Как правильно подключить "теплый пол"?
Для получения расчетной температуры (как правило, не выше 55 °С) и заданного расхода теплоносителя в контуре "теплых полов" используются насосно-смесительные узлы. Они образуют отдельный циркуляционный низкотемпературный контур, в который подмешивается горячий теплоноситель из первичного контура. Количество подмешиваемого теплоносителя может устанавливаться как вручную (если температура и расход в первичном контуре постоянны), так и автоматически с помощью терморегуляторов. Полностью реализовать все преимущества "теплого пола" позволяют насосно-смесительные узлы с погодной компенсацией, в которых температура подаваемого в низкотемпературный контур теплоносителя корректируется в зависимости от температуры наружного воздуха.
Допускается ли подключение "теплого пола" к системе центрального отопления или ГВС многоквартирного жилого дома?
Это зависит от местного законодательства. Например, в Москве устройство полов с подогревом от общедомовых систем водоснабжения и отопления исключено из перечня разрешенных видов переоборудования (постановление Правительства Москвы № 73-ПП от 8 февраля 2005 г.). В ряде регионов межведомственные комиссии, решающие вопрос согласования по установке системы "теплый пол", требуют дополнительной экспертизы и расчетного подтверждения того, что устройство "теплого пола" не приведет к нарушению в работе общедомовых инженерных систем (см. "Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда", п. 1.7.2).
С технической точки зрения, подключение "теплого пола" к системе центрального отопления возможно при условии устройства отдельного насосно-смесительного узла с ограничением давления возвращаемого в домовую систему теплоносителя. Кроме того, при наличии в доме индивидуального теплового пункта, оборудованного элеватором (струйным насосом), использование пластиковых и металлопластиковых труб в отопительных системах не допускается.
Какой материал лучше использовать в качестве напольного покрытия в системе "теплый пол"? Можно ли применять полы из паркета?
Лучше всего эффект "теплого пола" ощущается при напольных покрытиях из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности (керамическая плитка, бетон, наливные полы, безосновный линолеум, ламинат и т.д.). В случае применения ковролина, он должен иметь "знак пригодности" для использования на теплом основании. Прочие синтетические покрытия (линолеум, релин, ламинированные плиты, пластикат, плитка ПХВ и т.д.) должны иметь "знак отсутствия" токсичных выделений при повышенной температуре основания.
Паркет, паркетные щиты и доски также могут использоваться в качестве покрытия "теплого пола", но при этом температура поверхности не должна превышать 26 °С. Кроме того, в состав смесительного узла обязательно должен входить предохранительный термостат. Влажность материалов покрытия пола из естественной древесины не должна превышать 9 %. Работы по укладке паркетного или дощатого пола разрешается вести только при температуре в помещении не ниже 18 °С и 40-50-процентной влажности.
Какой должна быть температура на поверхности "теплого пола"?
Требования СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" (п. 6.5.12) относительно температуры поверхности "теплого пола" приведены в таблице. Следует отметить, что зарубежные нормативные документы допускают несколько большие значения температур поверхности. Это необходимо учитывать при использовании расчетных программ, разработанных на их основе.
Какой длины могут быть трубы контура "теплого пола"?
Длину одной петли "теплого пола" диктует мощность насоса. Если говорить о полиэтиленовых и металлопластиковых трубах, то экономически целесообразно, чтобы длина петли трубы с наружным диаметром 16 мм не превышала 100 м, а с диаметром 20 мм - 120 м. Желательно также, чтобы гидравлические потери давления в петле не превышали 20 кПа. Ориентировочная площадь, занимаемая одной петлей, при соблюдении данных условий составляет около 15 м2. При большей площади используются коллекторные системы, при этом желательно, чтобы длина петель, присоединенных к одному коллектору, была примерно одинаковой.
Какой должна быть толщина теплоизоляционного слоя под трубами "теплого пола"?
Толщина теплоизоляции, ограничивающей потери тепла от труб "теплого пола" по направлению "вниз", должна определяться расчетом и во многом зависит от температуры воздуха в расчетном помещении и температуры в нижележащем помещении (или грунте). В большинстве западных расчетных программ потери тепла "вниз" принимаются в размере 10 % общего теплового потока. Если температура воздуха в расчетном и нижележащем помещении одинакова, то такому соотношению удовлетворяет слой пенополистирола толщиной 25 мм с коэффициентом теплопроводности 0,035 Вт/(мoК).
Какие трубы лучше использовать для устройства системы "теплый пол"?
Трубы для устройства "теплого пола" должны обладать следующими свойствами: гибкостью, позволяющей изгибать трубу с минимальным радиусом для обеспечения требуемого шага укладки; способностью сохранять форму; низким коэффициентом сопротивления движению теплоносителя для снижения мощности насосного оборудования; долговечностью и коррозионной стойкостью, поскольку доступ к трубам в период эксплуатации затруднен; кислородонепроницаемостью (как и любой трубопровод отопительной системы). Кроме того, труба должна легко обрабатываться простым инструментом и иметь приемлемую цену.
Наибольшее распространение получили системы "теплый пол" из полиэтиленовых (PEX-EVOH-PEX), металлопластиковых и медных труб. Полиэтиленовые трубы менее удобны в работе, поскольку не сохраняют приданную форму, а при нагреве стремятся распрямиться ("эффект памяти"). Медные трубы при замоноличивании в стяжку должны иметь покровный полимерный слой, чтобы избежать щелочного воздействия, к тому же этот материал достаточно дорог. Наиболее полно удовлетворяют предъявляемым требованиям металлопластиковые трубы.
Нужно ли использовать пластификатор при заливке "теплого пола"?
Использование пластификатора позволяет сделать стяжку более плотной, без воздушных включений, что существенно снижает тепловые потери и повышает прочность стяжки. Однако не все пластификаторы годятся для данной цели: большинство из используемых в строительстве являются воздухововлекающими, и их применение, напротив, приведет к понижению прочности и теплопроводности стяжки. Для систем "теплый пол" выпускаются специальные невоздухововлекающие пластификаторы, основанные на мелкодисперсных чешуйчатых частицах минеральных материалов с низким коэффициентом трения. Как правило, расход пластификатора составляет 3-5 л/м3 раствора.
В чем смысл использования теплоизоляции с покрытием из алюминиевой фольги?
В случаях, когда трубы "теплого пола" устанавливают в воздушной прослойке (например, в полах по лагам), фольгирование теплоизоляции позволяет отразить большую часть направленного вниз лучистого теплового потока, увеличивая тем самым КПД системы. Такую же роль при устройстве поризованных (газо- или пенобетонных) стяжек играет фольга.
Когда стяжка выполнена из плотной цементно-песчаной смеси, фольгирование теплоизоляции может быть оправдано только в качестве дополнительной гидроизоляции - отражающие свойства фольги себя проявить не могут из-за отсутствия границы "воздух - твердое тело". Нужно иметь в виду, что слой алюминиевой фольги, заливаемый цементным раствором, обязательно должен иметь защитное покрытие из полимерной пленки. В противном случае алюминий может разрушиться под воздействием высокощелочной среды раствора (рН = 12,4).
Как избежать растрескивания стяжки "теплого пола"?
Причинами появления трещин в стяжке "теплого пола" могут быть низкая прочность утеплителя, некачественное уплотнение смеси при укладке, отсутствие в смеси пластификатора, слишком толстая стяжка (усадочные трещины). Следует придерживаться следующих правил: плотность утеплителя (пенополистирола) под стяжкой должна быть не менее 40 кг/м3; раствор для стяжки должен быть удобоукладываемым (пластичным), использование пластификатора обязательно; во избежание появления усадочных трещин в раствор нужно добавить полипропиленовую фибру из расчета 1-2 кг фибры на 1 м3 раствора. Для силовых нагруженных полов используется стальная фибра.
Требуется ли гидроизоляция при устройстве напольного отопления?
Если в архитектурно-строительной части проекта не предусмотрено устройство пароизоляции, то при "мокром методе" устройства системы "теплый пол" по перекрытиям рекомендуется укладывать по выровненному перекрытию слой пергамина. Это поможет предотвратить протекание через перекрытие цементного молока во время заливки стяжки. Если в проекте предусмотрена междуэтажная пароизоляция, то дополнительно гидроизоляцию устраивать не обязательно. Гидроизоляция во влажных помещениях (ванные, санузлы, душевые) устраивается в обычном порядке поверх стяжки "теплого пола".
Какова должна быть толщина демпферной ленты, устанавливаемой по периметру помещения?
Для помещений с длиной стороны менее 10 м достаточно использовать шов толщиной 5 мм. Для прочих помещений расчет шва осуществляется по формуле: b = 0,55 o L, где b - толщина шва, мм; L -длина помещения, м.
Каким должен быть шаг укладки труб петли "теплого пола"?
Шаг петель определяется расчетом. Надо учитывать, что шаг петель менее 80 мм трудно осуществить на практике из-за маленького радиуса изгиба трубы, а шаг более 250 мм не рекомендуется, так как приводит к ощутимой неравномерности прогрева "теплого пола". Для облегчения задачи выбора шага петель можно воспользоваться приведенной таблице.
Возможно ли устройство отопления только на основе системы "теплый пол", без радиаторов?
Для ответа на этот вопрос в каждом конкретном случае требуется произвести теплотехнический расчет. С одной стороны, максимальный удельный тепловой поток от "теплого пола" составляет около 70 Вт/м2 при температуре воздуха в помещении 20 °С. Этого достаточно для компенсации тепловых потерь через ограждающие конструкции, выполненные в соответствии с нормами по тепловой защите.
С другой стороны, если учитывать затраты тепла на нагрев требуемого по санитарным нормам наружного воздуха (3 м3/ч на 1 м2 жилого помещения), то мощность системы "теплый пол" может оказаться недостаточной. В таких случаях рекомендуется использование краевых зон с повышенной температурой поверхности вдоль наружных стен, а также применение участков "теплых стен".
Через какое время после заливки стяжки можно запускать систему "теплый пол"?
Стяжка должна успеть приобрести достаточную прочность. Через трое суток в естественных условиях твердения (без подогрева) она набирает 50 % прочности, через неделю - 70 %. Полный набор прочности до проектной марки происходит через 28 сут. Исходя из этого, запускать "теплый пол" рекомендуется не ранее, чем через трое суток после заливки. Также нужно помнить, что заливка раствором системы "теплый пол" производится при заполненных водой под давлением 3 бар напольных трубопроводах.
Традиционным и наиболее часто используемым является водяное отопление
Скажите, с чем у вас ассоциируется слово «уют»? Наверняка, у подавляющего большинства с теплом. Особенно в стране с холодным климатом, снежными зимами и лютыми морозами. Поэтому основной системой, важной не только для комфортной жизни, но и для выживания, безусловно, является система отопления. Из множества ее вариантов наибольшее распространение получило водяное отопление, в котором роль теплоносителя играет вода.
Особенности водяного отопления
Решить проблему переноса тепла от источника до обогреваемых помещений пытались издавна. Но использование для этого специальных каналов с воздухом в качестве теплоносителя приводило к большим теплопотерям.
В середине ХІХ века появилось паровое отопление. А вскоре ему на смену пришло водяное. Применение воды в отопительных системах позволило снизить температуру теплоносителя по сравнению с паровыми системами. Поэтому отопление стало намного безопаснее, а затраты на нагрев меньше.
С появлением новых теплоизолирующих материалов и технологий стало возможным передавать тепло на большие расстояния. Так были построены системы централизованного отопления кварталов, районов и целых городов.
Нагрев воды в них происходит в больших нагревателях, после чего по наружным трубопроводам она передаётся в дома. Но полностью исключить потери тепла в таких комплексах невозможно, поэтому в последнее время стали популярны автономные системы.
У централизованной системы есть ещё один недостаток. Она не позволяет сделать водяной теплый пол от центрального отопления. Это связано с технологическими трудностями и административными запретами. Так что такой вариант возможен только за счёт электрических систем нагрева. С централизованным отоплением все понятно. А что собой представляет автономная система?
Двухтрубная система водяного отопления является самой распространенной
Главная особенность таких систем - это отсутствие наружных коммуникаций для передачи тепла и, соответственно, отсутствие его потерь. В доме устанавливается автономный нагреватель, а топливо доставляется транспортом или передаётся в дом по специальным магистралям. Оптимальным топливом для таких систем считается природный газ. Кроме него можно использовать мазут, уголь, древесину и продукты её переработки.
Для обеспечения бесперебойной работы таких систем в дом должны быть подведены вода и электричество. Внутренние коммуникации помещений с автономным отоплением ничем не отличаются от таковых, подключенных к центральному отоплению - такие же трубы и такие же батареи. Потери в автономных комплексах обогрева сведены к минимуму и в большей степени зависят от отопительного оборудования и вида топлива.
Состав отопительного комплекса, оборудование и материалы
В состав любой отопительной системы входят:
- нагреватель
- магистрали передачи тепла
- отопительные приборы
Рассмотрим эту схему более подробно. А для примера возьмем комплекс на базе газового отопительного котла. В качестве топлива в нем используется природный газ из системы обычного газоснабжения. В газовом котле производится нагрев воды до определённой температуры, после чего эта вода по трубам переносится в обогревательные приборы - радиаторы (батареи).
Установка батареи и труб
Наряду с традиционными железными широко стали применяться и пластмассовые трубы. За счёт этого монтаж трубопроводов стал проще и дешевле, а их долговечность во влажной среде намного выше.
Эффективность обогрева в такой системе напрямую зависит от нагревательных приборов и способа их установки. А наряду с традиционными батареями все большее применение получает водяное отопление полов.
Вот на этом способе обогрева помещения давайте остановимся подробнее.
Как происходит обогрев полов?
Споры о преимуществах и недостатках такого обогрева не прекращаются с момента его появления. Но бесспорно одно - половое водяное отопление - теплый пол - может создать комфортную и уютную атмосферу в любой точке помещения. Ведь чем дальше от батареи, тем прохладнее. А если у человека ноги в тепле, то и чувствует он себя намного комфортнее.
И ещё. За счет чего обогревается помещение от радиатора? За счёт конвекции воздуха. Холодный поток проходит через батарею и уже тёплый поднимается вверх узкой полосой - обычно вдоль стены или окна. Вот и получается, что самая тёплая зона находится над батареей. А при обогреве пола она постоянно под ногами.
Напольное отопление
При монтаже системы теплого пола не нужны радиаторы, теплообменники и другие специальные устройства. Роль радиатора при этом играют трубы для водяного отопления, уложенные в пол. Они могут быть металлическими или металлопластиковыми. Главное, чтобы они обладали хорошей теплопередачей.
Полипропиленовые трубы для таких систем не годятся, поскольку имеют низкую теплопередачу, плохо передают тепло окружающим предметам и поэтому не могут нагреть материал пола.
Трубы обогрева подключают в общую систему отопления как самостоятельный контур с входом, выходом и регулировочным краном. Таким образом, теплый пол от отопления, а точнее, его работу можно будет регулировать независимо от остальных элементов системы.
Выбор зон обогрева
При установке теплого пола не имеет смысла греть поверхность под мебелью, камином, встроенным шкафом и другими предметами обстановки. Ведь хозяева там ходить не будут.
Поэтому логичнее и экономнее установить обогрев только в местах постоянного или частого нахождения людей:
- Для кухни это практически вся площадь за исключением места под мебелью и бытовой техникой.
- Для санузла - подходы к ванне и душевой кабине, а остальное - по желанию.
- Для жилых помещений всё очень индивидуально, но площадь около кресел, кроватей и столов должна обогреваться.
Выбор зон обогрева
Не следует укладывать водяное отопление пола вплотную к стенам и дверным проёмам.
И ещё одно ограничение. Не нужно пытаться прогреть деревянный или паркетный пол. На них обогрев не эффективен, а паркет может ещё и рассохнуться.
Укладка труб
Определив зоны обогрева, можно приступать к работе. Рассмотрим ее на примере металлопластиковых труб. Они поставляются в бухтах по 100 метров, что позволяет укладывать трубу без лишних элементов стыковки. Для наших целей понадобятся трубы с наружным диаметром 16 мм.
Сначала на черновую стяжку укладывают теплоотражающие экраны, а уже непосредственно на них трубы. Укладка труб в каждой области производится зигзагом с параллельными линиями или спиралью из параллельных линий. Входы и выходы всех участков желательно сводить в одну точку - так будет проще впоследствии подключить их в общую систему.
Если в доме имеется подвал, и он не отапливается, то перед укладкой теплоотражающих экранов необходимо проложить слой теплоизолирующего материала по всей площади помещения независимо от зоны обогрева. После монтажа труб можно приступать к чистовой стяжке и напольному покрытию. При этом толщина стяжки не должна превышать 100 мм.
Такая схема отнюдь не исключает использование классических радиаторов. Настенные или напольные радиаторы водяного отопления подключают к отдельному контуру. Это позволяет более эффективно использовать весь отопительный комплекс в зависимости от условий или пожеланий хозяев.
Схема подключения твердотопливного котла отопления
Все отдельные магистрали начинаются и заканчиваются в одном месте. Именно здесь и стоит оборудовать некий пункт управления. Он может располагаться под лестницей, в кладовой или недалеко от самого котла.
Собранные в одном месте концы труб тёплого пола подключают в общую систему. Для удобства регулировки и управления не будет лишним тут же установить измеритель температуры и давления, регулировочные краны, а при необходимости и подпорный насос. Особенно удобен такой промежуточный щит управления в частных домах с двумя и более этажами.
Некоторые выводы
Принимая решение о выборе системы обогрева дома или квартиры, помните, что водяное отопление в полу не получится привязать к центральному отоплению. В этом случае можно использовать только электрический обогрев.
Обогрев пола можно подключить к любому котлу отопления, в котором в качестве теплоносителя используется вода. Не являются исключением электрические и твёрдотопливные котлы.
Обогрев пола можно подключить к любому котлу отопления
При желании обогревать небольшой участок квартиры, например, только участок пола в ванной комнате, лучше тоже установить электрический, а не водяной обогрев.
Самыми эффективными трубами для отопления в полу считаются медные - из-за их хорошей теплоотдачи. Но особенности сварки и дороговизна самого металла не позволяют использовать их повсеместно. Неплохо себя зарекомендовали для этих целей металлопластиковые и полиэтиленовые трубы.
Наиболее эффективным водяное напольное отопление будет там, где лежит керамическая плитка, линолеум или ковровое покрытие. Деревянные, паркетные полы, а также пол из ламинированных панелей имеют низкую теплопроводность, поэтому их обогрев малоэффективен.
Общая характеристика
Как правило, вода, подаваемая в котел из деаэратора, имеет температуру 105 °C. Вода, находящаяся внутри котла, имеет более высокие давление и температуру. Поступающая в котел вода состоит из возвратного конденсата, а также подпиточной воды для восполнения потерь. Возможна утилизация тепла посредством предварительного подогрева питательной воды, что позволяет снизить затраты топлива.
Предварительный подогрев может быть организован четырьмя способами:
- с использованием отходящего тепла (например, от какого-либо технологического процесса): питательная вода может подогреваться за счет имеющегося потока отходящего тепла, например, с использованием водо-водяного теплообменника;
- с использованием экономайзера: экономайзер ((1) на рис.) представляет собой теплообменник, позволяющий снизить расход топлива за счет передачи тепла дымовых газов питательной воде, поступающей в котел;
- с использованием деаэрированной питательной воды: в дополнение к перечисленным методам, возможен предварительный подогрев конденсата, поступающего в деаэратор((2) на рис.), за счет тепла деаэрированной воды. Питательная вода, поступающая из резервуара для сбора конденсата ((3) на рис.), имеет меньшую температуру, чем вода, уже прошедшая деаэрацию. С помощью теплообменника можно организовать передачу части тепла от деаэрированной питательной воды конденсату, поступающему в деаэратор. Как следствие, температура деаэрированной питательной воды, поступающей в экономайзер ((1) на рис.), оказывается ниже. Это способствует более эффективному использованию тепла дымовых газов и снижению их температуры, поскольку теплопередача происходит при большей разнице температур. Одновременно это позволяет снизить расход пара на деаэрацию, поскольку температура поступающего в деаэратор конденсата оказывается выше;
Рис. Предварительный подогрев питательной воды
- посредством установки теплообменника на входе в деаэратор с целью предварительного подогрева поступающей питательной воды за счет конденсации пара, используемого для деаэрации.
Перечисленные меры могут способствовать общему повышению энергоэффективности (КПД), т.е., снижению расхода топлива на получение определенного количества пара.
Экологические преимущества
Объемы энергосбережения, которые могут быть достигнуты за счет этих мер, зависят от температуры дымовых газов (или технологического процесса, тепло которого используется для подогрева), выбора теплообменных поверхностей и, в значительной степени, от давления пара.
Согласно широко распространенному представлению, использование экономайзера способно повысить КПД производства пара на 4 %. Для обеспечения непрерывной работы экономайзера следует регулировать подачу воды.
Воздействие на различные компоненты окружающей среды
К возможным недостаткам указанных четырех методов относится то, что их реализация требует дополнительного пространства для установки оборудования, а возможности для их использования сокращаются по мере увеличения сложности технологических процессов.
Производственная информация
Согласно данным производителей, широко применяются экономайзеры с номинальной мощностью 0,5 МВт. Экономайзеры с ребристыми трубами могут иметь номинальную мощность до 2 МВт и более. В случае номинальной мощности более 2 МВт, около 80 % поставляемых водотрубных котлов оборудованы экономайзерами, поскольку из применение окупается даже при односменной работе (при загрузке системы 60 - 70%).
Как правило, температура дымовых газов превышает температуру насыщенного пара примерно на 70 ºC. Для типичных промышленных паровых котлов температура дымовых газов составляет 180 °C. Нижний предел температуры этих газов определяется соответствующей кислотной точкой росы, которая зависит от используемого топлива и, в частности, от содержания в нем серы. Эта величина составляет примерно 160 °C для тяжелого мазута, 130 °C для легкого мазута, 100 °C для природного газа и 110 ºC для твердых отходов. В котлах, использующих в качестве теплоносителя термомасла, имеет место более интенсивная коррозия, и конструкция экономайзера должна предусматривать возможность замены соответствующих деталей. Коррозия деталей экономайзера усиливается, если температура дымовых газов падает существенно ниже кислотной точки росы, что может иметь место в случае значительного содержания серы в топливе.
Если температура газов в дымовой трубе оказывается ниже кислотной точки росы, в отсутствие специальных мер это приводит к образованию отложений сажи в трубе. Как следствие, экономайзеры часто оборудуют обводным газоходом, позволяющим пустить часть дымовых газов в обход экономайзера в случае недопустимого снижения температуры газов в трубе.
Как правило, каждые 20-40 ºC снижения температуры дымовых газов соответствуют повышению КПД системы примерно на 1%. Это означает, что, в зависимости от температуры газа и перепада температур на входе и выходе теплообменника, можно достичь повышения КПД на величину до 6-7%. Как правило, температура питательной воды, прошедшей через экономайзер, увеличивается со 103 до примерно 140 °C.
Применимость
На некоторых существующих предприятиях организация предварительного подогрева питательной воды сопряжена со значительными трудностями. Системы предварительного подогрева конденсата за счет тепла деаэрированной воды на практике применяются редко.
На предприятиях с высокой мощностью парогенерирующих систем подогрев питательной воды при помощи экономайзера является стандартной практикой. Однако и в этой ситуации возможно добиться повышения КПД на величину до 1% посредством увеличения разницы температур. Использование отходящего тепла других технологических процессов также является реалистичным вариантом для большинства предприятий. Потенциал для эффективного применения этого метода существует и на предприятиях с относительно невысокой мощностью парогенерирующих систем.
Экономические аспекты
Потенциал энергосбережения в результате организации предварительного подогрева питательной воды с помощью экономайзера зависит от ряда факторов, включая потребности конкретного производства, состояние дымовой трубы и характеристики дымовых газов. Окупаемость соответствующих инвестиций в условиях конкретной паровой системы зависит также от времени работы системы, фактических цен на топливо и географического положения предприятия.
На практике потенциал энергосбережения в результате предварительного подогрева питательной воды достигает нескольких процентов от общей энергии производимого пара. Поэтому даже для небольших котлов возможно достичь энергосбережения в объеме нескольких гигаватт-часов в год. Например, для котла мощностью 15 МВт можно достичь экономии в объеме примерно 5ГВт·ч/г, экономического эффекта в размере около 60 тыс. евро в год и сокращения выбросов CO 2 примерно на 1 тыс. т/год. Поскольку результаты пропорциональны масштабам установки, крупные предприятия могут добиться большего эффекта.
Во многих случаях температура дымовых газов, поступающих их котла в трубу, превышает температуру производимого пара на 100-150 ºC. Как правило, снижение температуры дымовых газов на каждые 20-40 ºC позволяет повысить КПД котла на 1%. За счет утилизации отходящего тепла экономайзер во многих случаях может обеспечить сокращение расхода топлива на 5-10% и обеспечить собственную окупаемость менее чем за два года. Потенциал энергосбережения за счет снижения температуры дымовых газов продемонстрирован в табл.
В предположении использования природного газа в качестве топлива, 15% избытка воздуха и конечной температуры дымовых газов 120 °C
По материалам "Справочного документа по наилучшим доступным технологиям обеспечения энергоэффективности"
Для того чтобы добавить описание энергосберегающей технологии в Каталог, заполните опросник и вышлите его на c пометкой «в Каталог» .
Как нагреть воду в бассейне - такой вопрос возникает у многих владельцев, создавших искусственный водоем на своем участке. При устройстве этот вопрос обычно упускают из вида, и возникает он только после первых попыток эксплуатации. Для комфортного купания температура воды должна быть не менее 22°C, для детей младшего возраста еще выше - 28-30°C. Солнечный свет прогревает воду довольно медленно, особенно весной, а в некоторых регионах и в начале лета. Вода, нагревшись за день, ночью отдает свою температуру окружающей среде. Потраченные на нагрев калории улетают в атмосферу. Поэтому наряду с устройством обогрева бассейна желательно позаботиться о теплоизоляции конструкции .
Различные способы нагрева воды
При устройстве системы обогрева воды количество необходимого тепла будет зависеть от объема бассейна. Тепло в наше время бесплатным не бывает. Любая попытка нагреть воду в бассейне на даче потребует определенных материальных затрат на топливо или электроэнергию.
Все известные и применяемые способы можно разделить на две группы:
- временные устройства;
- стационарные конструкции.
К временным устройствам можно отнести различные конструкции и способы, изготовленные из имеющихся в наличии материалов для одноразового или периодического нагрева бассейна. По окончании сезона купания они обычно демонтируются.
В качестве примера можно привести подогрев бассейна с использованием обычной металлической тачки. В нее загружаются дрова, разжигаются, тачка опускается в бассейн. Если глубина бассейна больше высоты тачки, можно придать ей необходимую плавучесть при помощи поплавков из пластиковых бутылок. Таким способом можно нагреть бассейн небольшого размера.
К стационарным конструкциям можно отнести:
- тепловой насос;
- водяные теплообменники;
- солнечные батареи;
- накопительные или проточные электрообогреватели.
Такие устройства устанавливаются в системе циркуляции воды и используются по прямому назначению в течение всего периода эксплуатации.
Тепловой насос своими руками изготовить довольно сложно. Промышленное изделие стоит очень дорого. Качественную установку и наладочные работы могут выполнить только специалисты. По этим причинам тепловой насос используется довольно редко, в основном для зон отдыха коттеджей VIP-класса.
Установка теплообменников
Теплообменник представляет собой герметичную емкость с системой тонкостенных трубок из меди или нержавейки. Внутри трубок циркулирует горячая вода из системы отопления, снаружи холодная вода из циркуляционной системы бассейна. Нагрев воды в бассейне происходит за счет теплопередачи. Некоторые модели теплообменников оснащаются системой автоматики, регулирующей температуру нагрева. Система состоит из дополнительного насоса, регулирующего клапана и термостата. Термостат по установленной температуре открывает и закрывает клапан. Владельцу в процессе эксплуатации нужно установить ручку регулирования температуры на желаемое значение.
Мощность различных моделей теплообменников находится в пределах от 10 до 200 кВт. Выбирать модель с необходимой мощностью нужно по объему воды для бассейна.
При запуске системы в эксплуатацию желательно не использовать максимальные параметры. Нагрев должен проходить постепенно, в течение определенного времени. Резкий перепад температур может отразиться как на работоспособности теплообменника, так и бассейне. Особенно, если отделка внутренней поверхности выполнена плиткой. После установления в бассейне необходимой температуры теплообменник перейдет в режим поддержания необходимых параметров, расход тепла резко снизится. Оптимально подключение устройства в системе циркуляции воды между насосом и системой очистки воды, чтобы реагенты и фильтрующий материал не попадали в емкости.
Основной проблемой при установке теплообменников является периодичность эксплуатации отопительной системы. С началом сезона купания отопительный сезон обычно заканчивается. Устранить этот недостаток можно при устройстве раздельной системы циркуляции подогревающей воды. В холодное время года теплообменник нужно отключать от системы отопления, а в теплое - отключать отопление, и запускать теплообменник. Для более рационального использования тепла при строительстве бассейна желательно устроить подогрев дна по типу «теплый пол».
Также можно использовать комбинированную конструкцию со встроенными в теплообменник ТЭНами. Для первичного разогрева бассейна можно задействовать все системы, для поддержания температуры использовать электрические нагреватели. При отсутствии теплообменников с комбинированным подогревом можно установить отдельный электрический водонагреватель для бассейна проточного типа до или после теплообменника.
В продаже имеются устройства различного исполнения, с горизонтальной или вертикальной установкой, корпусом из титана, нержавейки. Установку всех устройств этого типа для подогрева бассейна своими руками можно выполнить без особых проблем.
Солнечные батареи для бассейна
Подогрев воды в бассейне в районах с большим количеством солнечных дней можно выполнять при помощи солнечных коллекторов. Эти системы известны довольно давно, но практическое применение получили в последние годы в связи с повсеместным подорожанием энергоресурсов. Особенно актуально использование таких систем для дачи с ограниченными возможностями потребления электроэнергии и отопительной системой небольшой мощности. (рис.1)
Солнечный коллектор функционирует довольно просто. Устройство представляет собой систему трубок, соединительных коллекторов и экранов. Вся конструкция выкрашена в черный матовый цвет. Металл под солнечными лучами прогревается и передает тепло воде, циркулирующей по трубкам. Опыт эксплуатации показал, что вода может нагреваться до температуры 140°C. Такой обогреватель может обеспечить не только подогрев для бассейна, но и горячее водоснабжение в доме. Для оптимальной производительности промышленные изделия оснащены системой автоматики. При нагреве до определенной температуры включается циркуляционный насос, перекачивающий воду в накопительную емкость. При установке накопительного бака выше солнечного коллектора система может работать самостоятельно, за счет различной плотности горячей и холодной воды. Чтобы устроить бассейн с подогревом от солнечного коллектора, нужно создавать дополнительную систему циркуляции воды из накопительной емкости.
Производительность промышленных модулей позволяет нагревать системы с водой до 30 м 3 . Этого объема вполне достаточно, чтобы обеспечить подогрев в бассейне своими руками небольшого размера и обеспечить дачу горячим водоснабжением. При большем объеме бассейна нужно увеличивать количество блоков.
Различные системы автоматики позволяют перенаправлять воду по разным трубопроводам. Такая схема оптимизирует систему горячего водоснабжения и подогрев для бассейна.
Недостатком использования солнечных коллекторов является снижение производительности в пасмурные и дождливые дни.
Проточные электронагреватели
Самым простым способом подогревать воду в бассейне кажется использование проточных электрических водонагревателей. (рис.2) Вроде бы все довольно легко - установить нагреватель в систему циркуляции, запустить насос, включить в розетку, нажать при наличии на кнопку. Тем более, что подогреватели предназначены для работы с непрерывным потоком воды, имеют небольшие размеры, удобные соединительные штуцера. Корпус выполнен из материалов высокой прочности и надежности, ТЭНы имеют оболочку из нержавеющей стали. В качестве примера можно привести обогреватели марки «Intex».
Несмотря на все вышесказанное, у проточных обогревателей есть очевидные преимущества:
- более высокая скорость нагрева;
- регулятор температуры;
- контроль по давлению воды (функция защиты);
- удобство установки.
Поэтому перед установкой проточного подогревателя желательно тщательно взвесить все факторы и подумать об альтернативном способе подогрева бассейн.
Кроме описанных способов есть разные возможности устроить подогрев в бассейне самостоятельно.
При создании собственного устройства и способа нужно помнить о безопасности выполнения работ, собственной безопасности и ваших близких.
Даже использование устройств промышленного изготовления в нештатных ситуациях может привести к поражению электрическим током и несчастным случаям различной степени тяжести.
