СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ, ВЫБОР НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОЙ И НАИБОЛЕЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ ЧАСТНОГО ЖИЛОГО ДОМА Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ, ВЫБОР НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОЙ И НАИБОЛЕЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ ЧАСТНОГО ЖИЛОГО ДОМА

Климец Дмитрий Анатольевич, Вологодский государственный университет, г.Вологда

E-mail: [email protected]

Аннотация. Данная статья посвящена обзору и сравнению существующих систем отопления, выбору самой эффективной системы отопления и выбору рациональной системы отопления для частного жилого дома.

Ключевые слова: сравнение, отопление, рациональный выбор, эффективность.

Отопление - это искусственный процесс обогрева помещения для возмещения в нём тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции и потерь на инфильтрацию наружного воздуха, с целью поддержания заданного микроклимата в помещении.

Система отопления - это совокупность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получения, переноса и передачи теплоты в обогреваемые помещения здания.

Системы отопления можно классифицировать по множеству признаков, основные из которых представлены на рисунке 1.

ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА

ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА

Рис. 1 Классификация систем отопления

В этой статье будут рассмотрены местные водяная и воздушная системы отопления с искусственной циркуляцией, а также электрическая система отопления.

В воздушную систему отопления входят: тепловой генератор, который представляет собой калорифер; воздуховоды; вентилятор. Калорифер — нагревательный прибор, устанавливаемый внутрь вентиляционного канала. Калориферы бывают двух типов: водяные и электрические. Для водяных калориферов воду нужно предварительно нагреть, что усложняет процесс монтажа, а также требует больше места, регулярного обслуживания и необходимость каким либо способом подогревать теплоноситель (электричеством, твёрдым или жидким топливом).

Схема воздушной системы отопления представлена на рисунке 2.

24

ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА

Достоинствами воздушной системы отопления являются:

- очень высокий коэффициент полезного действия (около 90%);

- вся конструкция исключает наличие дополнительных отопительных элементов наподобие радиаторов и труб;

- воздушные отопительные системы могут быть связаны с системами контроля над климатом, что особенно важно для жилых помещений, поскольку это дает возможность поддерживать желаемую комфортную температуру в комнате;

- благодаря низкой инерционности обогреть помещение можно очень быстро.

Недостатки воздушной отопительной системы:

- схема воздушного отопления подразумевает монтаж коммуникаций исключительно на этапе строительства сооружения частного типа;

- для качественной работы такая система требует постоянного внимания со стороны хозяев и должного обслуживания;

- принцип работы воздушного отопления построен так, что для функционирования ему требуется постоянное электрическое питание, что, в свою очередь, объясняет необходимость обязательного устройства резервной точки подачи электроэнергии;

ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА

- в процессе эксплуатации каким-либо образом усовершенствовать такую систему не получится.

Водяная система отопления состоит из котла, расширительного бака, циркуляционного насоса, трубопроводов и радиаторов. Котлы служат для нагрева теплоносителя. Они топятся на твёрдом и жидком видах топлива или электричеством. Поскольку электричество не дешёвое, то его, в большинстве случаев, не используют. Котлы, которые топятся твёрдым видом топлива, (дрова) так же стараются не устанавливать, ввиду отсутствия автоматизации процесса. Чаще всего используют природный газ, т.к. его запасы велики, стоимость не высока, подачу газа можно автоматизировать и регулировать, как вручную, так и с помощью электронных устройств. Установка элементов такого отопления не займёт много места. С газовым котлом не следует использовать чугунные радиаторы, т.к. они слишком инертны, коэффициент теплоотдачи не велик, и регулировать температуру в помещении сложнее. Лучшим выбором будут алюминиевые радиаторы, потому что они менее инертны, и с ними легче осуществлять регулировку температуры в помещении, а так же они выглядят аккуратнее чугунных радиаторов.

Достоинствами такой системы отопления являются:

- коэффициент полезного действия газового котла достаточно высок, а стоимость топлива при этом низкая;

- нет необходимости в том, чтобы следить за пламенем, газ подается непрерывно;

- с помощью газового котла можно отопить очень большие помещения и объекты.

Недостатки водяной отопительной системы с газовым котлом:

- для установки котельного оборудования, работающего на природном газе необходимо согласование этой установки со службой Газтехнадзора;

- необходимо предусмотреть дымоход для отвода отработанных газов, обустройство и монтаж газовой котельной необходимо производить в отдельном помещении;

- если площадь дома менее 100 квадратных метров, то использование газового котла экономически не выгодно;

в процессе эксплуатации каким-либо образом усовершенствовать такую систему не получится.

В электрическую систему отопления входят только электроконвекторы. Принцип работы данных приборов основан на явлении конвекции воздуха. Благодаря конвекции обеспечивается отдача тепла воздухом (до 80%). В конвекторах производится нагрев холодного воздуха за счет работы специальных нагревательных элементов, изготовленных из токопроводящих компонентов. Нагретый воздух увеличивается в размерах и поднимается через жалюзи

26

ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА

выходной решетки вверх. Блоки управления данными приборами оборудуются защитой от перегрева, а сами устройства обладают невысокой чувствительностью к перепадам напряжения в электрической сети. Строение электроконвектора представлено на рисунке 3.

Рис. 3 Строение электроконвектора

Достоинствами электрической системы отопления являются:

- высокий коэффициент полезного действия;

- электроконвекторы занимают не много места;

- простота использования, безопасность и долговечность.

Недостатками такой системы отопления являются:

- высокая стоимость электроэнергии;

- требуется бесперебойная подача электроэнергии.

Самой эффективой системой отопления является воздушная система отопления с электрическим калорифером, т.к. данная система способна быстро и качество обогреть помещение и имеет возможность автоматизации процесса. Также эта система самая затратная по финансам.

Более дешёвой в установке будет электречиская система отопления с электроконвекторами, но такой же дорогой по счетам за электроэнергию. По эффктивности такая система не многим уступает воздушной системе отопления.

Рациональной системой отопления является водяная система отопления с

ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА

газовым котлом, не смотря на относительно большие затраты для её установки. Такая система имеет достаточно большой коэффициент полезного действия при низкой стоимости топлива. Также водяная система отопления с газовым котлом имеет возможность автоматизации процесса.

Литература:

1. Ultra-Term [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ultra-term.ru/ otoplenie/sistemy-sposoby/samoe-jeffektivnoe-otoplenie.html#i-3.

2. Гид по отоплению [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://otoplenie-gid.ru/gde/dom/64-vozdushnoe-otoplenie-chastnogo-doma.

3. Отопление и вентиляция: учебник для вузов. В 2-х ч. / П.Н. Каменев, А.Н. Сканави, В.Н. Богословский, А.Г. Егизаров, В.П. Щеглов. - Москва: Издательство СТРОЙИЗДАТ, 1975. - 483 с.

28