Экономичность расходования топлива и комфортность отопления

Предлагаю обсудить эти вопросы в этой теме. Мною была написана статья на эту тему. Если есть комментарии пишите здесь в этой теме. Полностью статью можно прочитать в приложенном файле (в архиве).

Всем хочется, чтобы дома было тепло и уютно. Поэтому, при строительстве дома мы задумываемся: «Как же нам сделать комфортную и экономную систему отопления?».

И неважно, будете ли Вы сами делать себе систему, или пригласите мастеров, именно Вам предстоит выбрать то или иное решение, то или иное оборудование, чтобы Ваша система соответствовала Вашим желаниям и исправно и долго служила. И в то же время, по возможности, требовала меньших сумм оплаты по счетам за энергоносители.

Выдержки из статьи "Как выбрать комфортную и экономичную систему отопления"

Что такое водяная система отопления?
Это такая система, в которой в одном месте отопительным котлом вырабатывается тепло (котел как генератор тепла), а потом это тепло, с помощью теплоносителя переносится по помещениям и распределяется нужным образом, с помощью отопительных приборов.

Такой способ распределения тепла не напрямую (как от печей или каминов), а путем переноса с помощью теплоносителя (носящего тепло), позволяет в современном доме, не строить несколько печей-каминов. А организовать выработку тепла с помощью котла в одном месте. Ведь помещений сейчас в доме намного больше, чем в классической избе 5 на 5 метров.

Это и место экономит, вместо строительства в доме нескольких печей-каминов. Но что еще очень важно, экономит нам много топлива. Так как отопительный котел способен передать теплоносителю гораздо больше тепла образующего при сгорании топлива. Такую способность передать тепло от продуктов сгорания теплоносителю у котла называют Коэффициентом Полезного Действия – КПД или Коэффициентом использования тепла - КИТ.

2. Что такое теплоноситель?
Образно можно представить себе теплоноситель как кольцевую дорожку с маленькими вагонетками, которые развозят по нужному маршруту тепло по всем нужным уголкам нашего дома.

У отопительного котла, эти «вагонетки» загружаются теплом, потом по кольцевой дорожке (наши тепломагистрали в доме) едут к радиаторам, выгружают тепло в эти радиаторы, а потом уже радиаторы отапливают наш дом, распределяя тепло по помещениям. Так, как лучше и комфортнее. Ну а вагонетки, разгрузившись, по кольцевой дорожке, едут обратно на загрузку теплом к отопительному котлу.

5. О качественном и некачественном отоплении
5.1. Лучистое или конвекционное отопление?

Помимо задачи не дать человеку замерзнуть, система отопления должна еще и наделять дом достаточным комфортом.

А для того, чтобы в доме было комфортно, нужно соблюсти несколько условий:

5.1.1. Равномерность отопления в пределах одного помещения.
Представьте себе, что Вы развели очень сильный костер в одном конце длинного, как вагон помещения. И согласитесь, что какой бы силы этот костер не был, в противоположном конце такого помещения все равно будет холодно.

Причем, из-за того, что внутри одного помещения будет сильная разность температур, из теплого конца помещения в холодный конец помещения пОверху помещения пойдет сильный (ускоренный) поток теплого воздуха. Взамен же, пОнизу, из холодного конца помещения пойдет сильный (ускоренный) поток холодного воздуха в теплый конец помещения. Что будет восприниматься человеком, как сильный сквозняк холодом по-полу.

Это явление называется конвективный сквозняк.

Естественно, для обеспечения равномерности прогрева помещения нужно правильно расположить отопительные приборы, и правильно подобрать соотношение их мощности.
5.1.2. Равномерно нагретые до комфортной температуры поверхности, стены, потолки, пол, мебель, предметы обстановки.

Т.е. температура их поверхности не должна сильно отличаться от средней температуры в помещении.

Приведу пример того, что для комфортного ощущения человеку не столь важна температура воздуха, а важна температура окружающих человека поверхностей и предметов обстановки. Чтобы это прочувствовать, вспомните, как Вы себя ощущали, спускаясь летом в легкой летней одежде в погреб. Помните, что уже через несколько секунд, Вам становилось зябко, а потом уже откровенно холодно? Объяснение этому не в том, что температура воздуха в погребе намного ниже. Дело в том, что неподвижный воздух (а в погребе он неподвижный) является прекрасным теплоизолятором. И мы никак не могли замерзнуть за несколько секунд от холодного воздуха. Наша теплая одежда как раз и является теплой только из-за того, что удерживает между волокнами неподвижный воздух, именно который и является теплоизолятором, а не сами волокна одежды.

Из-за чего же мы тогда мерзнем в погребе? Потому, что наше тело непрерывно испускает лучистое тепло (ИК-лучи). И на самом деле, наше тело не умеет чувствовать температуру вообще. Умеет чувствовать только КОЛИЧЕСТВО теплоты, которое оно потеряло (ощущаем холод), или которое получило (ощущаем тепло). Т.е. мы ощущаем только БАЛАНС, между полученным и отданным количеством тепла. Спускаясь в погреб, мы от стен начинаем получать гораздо меньше лучистого тепла, чем отдаёт наше тело, поэтому мы ощущаем холод. Сидя же у костра, мы стороной тела обращенной к костру, получаем от костра намного больше лучистого тепла, чем теряем, и именно поэтому очень быстро начинаем ощущать жар от костра. Даже шашлык жарят именно на ИК-лучах от углей (лучистое тепло), а не на открытом пламени (конвективное тепло).

Поэтому, использовать лучистое отопление более предпочтительно, чем конвекционное. Потому, что лучистое тепло греет сразу непосредственно окружающие человека поверхности, а конвекционное отопление греет сначала только воздух, который многократно обращаясь по кругу снизу вверх помещения у отопительного прибора, по потолку к противоположной стене, вниз по этой стене, и по полу снова пОнизу к отопительному прибору.

И во время этого конвективного круговорота воздух постепенно нагревает и поверхности. Понятно, что это занимает бОльшее время на разогрев поверхностей.

Также, из-за проникновения свежего уличного воздуха в помещения (инфильтрация), довольно большАя часть нагретого воздуха из под потолка не спускается обратно к полу помещения, а улетучивается на улицу. А вместе с этим нагретым воздухом, улетучиваются наши денежки, потраченные на нагрев этого количества воздуха.

Наши предки во многом были умнее нас, и например, устраивали над зашивкой потолка засыпку песком, устраивая бесплатный рекуператор. Нагретый воздух, уходя сквозь песок на чердак, нагревал песок, который нагревал в свою очередь потолок, и часть тепла возвращалась нам с потолка в виде лучистого тепла (ИК лучей).

Многие знают, что комфортность помещения и отопления легче всего проверяется с помощью пирометра. Пирометром измеряют температуру именно поверхностей пола, стен, потолка, мебели и предметов обстановки, но не температуру воздуха. Часто в городских многоэтажных домах одновременно и жарко и душно и зябко, и стены «высасывают» из нас лучистое тепло (точнее мы отдаем стенам лучистого тепла намного больше, чем получаем от них). Без толку, что средняя температура воздуха комнате плюс 25, если температура поверхности наружных стен только плюс 16 градусов. Вот эти стены и «высасывают» из нас тепло.

Полная версия статьи прикреплена в архиве в виде автономного веб-документа -
или имеется по ссылке - http://master-otoplenie.ru/otoplenie/31-kak-vybrat-sistemu-otopleniya.html

 

Чтобы нормально можно было порассуждать, нужно немножко исправить ваши ошибки в статье.

Прочтите, вы тут запутались.
Вязкость и текучесть - разные свойства жидкости. Вязкость - способность оказывать сопротивление перемещению. Текучесть, если по простому - отсутствие у жидкости собственной формы.
У антифризов для отопления (а это гликоли), текучесть ещё выше, поэтому они способны пробираться через неплотные соединения лучше, чем вода. Всё из-за того, что у гликолей маленькое поверхностное натяжение.

Если исходить из посыла, который вы взяли вначале абзаца, набор ширины панельного радиатора - плюс перед другими видами радиаторов. Сие не соответствует действительности, ибо набрать секционными радиаторами нужную ширину можно гораздо более точно и удобно. Также не только панельные имеют варианты по высоте.

Это такой маркетологический ход и люди ведутся на это. Попробую объяснить почему так. Как известно, передача тепла излучением (при прочих равных, как то: цвет поверхности, температура теплоносителя, температура окружающей среды и т.д.) зависит от площади излучения. Так как все нагретые тела излучают тепло, нам интересна лишь площадь. Не уверен в курсе ли вы, что площадь излучения у чугунного или алюминиевого радиатора выше? То есть если мы возьмём радиатор 600*600 панельный 11 типа и 600*600 чугунный или 600*600 алюминиевый. Да и сравнить 11 тип и чугунный-алюминиевый по мощности нет смысла, 11 проиграет. Тут можно лишь сравнить их с точки зрения соотношения от общей передачи тепла. Если вы заметили, при увеличении типа (22 и 33) доля лучистого тепла падает, потому как площадь практически та же, а мощность выросла. Так что не настолько это и правда. Если брать сухие взвешенные данные, а не выдёргивать из характеристик самые интересные цифры.
И кстати, лучистое тепло не экономит топливо. Это просто другой вид теплопередачи. Алюминиевые радиаторы, которые вы описываете далее, имеют практически такую же переднюю площадь передачи излучением, как и панельный такого же размера. И получая такой же нагрев, передают столько же энергии излучением, но ещё имеют воздушные полости между секциями, где излучение нагревает воздух и переходит в способ передачи тепла конвекцией. Если бы у вас был тепловизор, вы могли бы это проверить.

Вы снова вводите какие-то ошибочные определения, что именно лучистое тепло и есть самое большое благо от тёплых полов. Это не так. Правильное перераспределение тепла по высоте даёт экономию в этом случае, а не переход от конвекции к излучению.

Простите, што?

Испаре́ние — процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в парообразное или газообразное.

То есть вы исходите из того, что в котлах нет автоматики, которая контролирует температуру обратки? Или у вас котлы никогда не выключаются? Странно как-то.

 

Потрясающий пример про вагонетки. Он бы отлично прошёл при описывании минусов центрального отопления, когда нет возможности повлиять на слишком большую температуру теплоносителя. Но тут он зачем?

Извините, а можно ссылку на такие исследования? Почему не 36,6?

Ну, если вы такой абстрактный пример приводите, я не соглашусь. Всё зависит от теплоизолированности или же говоря по другому, от теплопотерь.

Как же мы раньше вообще отапливались, при Советском то Союзе? Боже мой. А почему потолок, который нагревается от конвекции воздуха над радиатором, не хочет нам отдать тепло лучистое? Почему стены не хотят? почему нагретые предметы не хотят? Вы опять же превозносите лучистое тепло, не понимая, что разговор тут только о перераспределении тепла по высоте.

Вы не поверите, но мы таки уделали своих предков. Мы научились утеплять потолки и не терять тепло через перекрытия. В том числе и излучённое.

Может просто утеплить стены, чтобы таких фильмов ужасов не снилось? Ах, да, вы тут опять про лучистое тепло.

Простите, што? Увеличив диаметр труб, вы хотите именно этим увеличить скорость?

То есть вы считаете, что теплоноситель нужно разогнать на третьей, а потом уже можно и первую "воткнуть" или наоборот, сначала на первой разогнаться? Я чё-то вот тут совершенно не понял. Где тогда, по аналогии с авто, пятая-шестая и задняя?

Ёптыть, так вот зачем расширительный бак, оказывается!

Я в шоке...

Не обижайтесь, я осилил всю вашу статью, на мелкие помарки и несоответствия старался внимания не обращать.

 

Спасибо за критику, и за то, что осилили прочесть всю статью. Уточню в статье некоторые формулировки по пунктам, где с Вами согласен.

Думаю, по всем пунктам, с которыми с Вами несогласен - не стоит дискутировать с цитированием, ибо подозреваю, что одно лишь обсуждение статьи будет выходить за заданные рамки темы и загромождать её.

Странно было бы обижаться на критику... Наоборот - говорю Спасибо, хоть и не со всеми Вашими комментариями согласен. За указание на мелкие помарки и несоответствия тоже сказал бы спасибо.

 

Наоборот, так лучше будет понимание частных моментов, что даст возможность понимать весь вопрос в целом.
Вы знаете, тут несколько лет назад разворачивались нешуточные баталии разных людей. Обсуждалось всё, иногда даже споры доходили до абсурда и только ради необходимости поспорить. Но в нормальных спорах, обсуждались очень интересные нюансы, что давало многим возможность взглянуть на проблемы под другим углом, услышать мнение других людей, переоценить свои подходы.
Конечно, тема ваша, вам решать что нужно, а что нет.

 

Тогда нужно исправлять грубейшие ошибки,как например эта...
"И тем меньшего диаметры мы сможем сделать трубы для гравитационной циркуляции."

 

Спасибо. Имели в виду только орфографическую ошибку?

 

Да нет...технологическую.
Вы вывели новую формулу:
..Чем больше мы сможем опустить котел (левую чашу), относительно радиаторов (правой чаши), тем бОльшая гравитационная сила будет возникать, и тем быстрее будут ездить наши вагонетки (теплоноситель). И тем меньшего диаметры мы сможем сделать трубы для гравитационной.
Извините,но это полнейший бред.
По всем правилам и опыту,для нормальной Е/Ц(естественной циркуляции) ,нужно использовать трубы не менее 1 1/4".(32 труба)
По вашей же логике,для 5 этажного дома хватит и трубы на 1/2"?

 

Допустим, что ОП нужен мощностью 800 Вт при ширине оконного проема 1600 мм. Чтобы не получить нисходящие воздушные потоки у откосов окна как на картинке ниже, нам желательно поставить отопительный прибор практически во всю ширину оконного проема.

Это можно сделать двумя способами:
1. При применении панельного радиатора можно выбрать радиатор нужной мощности типа 10 или 11 длиной 1400-1600 мм.
2. При применени же секционных радиаторов для такого же закрытия ширины оконного проема потребуется 18-20 секций радиатора. Что будет слишком большим по мощности, а также будет иметь неоправданно высокую стоимость (и проблемы с монтажом). Сами сравните стоимость панельного радиатора типа 10 или 11 длиной 1600 мм и стоимость двадцати секций биметаллического радиатора. Также при установке излишней мощности радиатора из 20 секций, потребуется сделать очень малый массовый расход теплоносителя через радиатор. А это сделает проблематичным подбор балансировочной арматуры, а самое главное, сделает низ радиатора всегда холодным, что будет равносильно слишком высокой установке ОП над уровнем пола. А слишком высокая установка приводит к "линзе холода" на полу, т.е. к недопустимому градиенту температуры в комнате.

Поэтому панельные радиаторы и выигрывают при перекрывании всего оконного проема, либо по стоимости, либо по комфорту, либо и по тому и по другому параметру.

Не играет роли, если общая площадь теплопередачи выше. Потому, что лучистое тепло излучает в комнату только лицевая поверхность радиатора. Которая у алюминиевых и биметаллических радиаторов имеет всегда температуру существенно более низкую, чем температура теплоносителя в радиаторе. А из физики известно, что количество излучаемого лучистого тепла пропорциональна четвертой степени температуры поверхности.

Остальные теплопередающие поверхности алюминиевых и биметаллических радиаторов, обращены к друг другу, и излучаемое ими лучистое тепло не излучается в комнату, а переходит в конвективное тепло (т.е. в тот же конвективный нагрев воздуха).

У большинства котлов (в том числе настенных газовых) автоматика как раз НЕ контролирует температуру обратки. Только некоторые модели конденсационных котлов (реже у неконденсационных) умеют работать в режиме контроля температуры теплоносителя в обратной линии.

Поэтому для ЛЮБЫХ котлов (внутреннего сгорания) слишком высокая температура обратной линии будет приводить к падению КПД котла, а следовательно к перерасходу топлива.

 

Возможность гравитационной циркуляции определяется гравитационным напором и циркуляционной потерей давления для каждого циркуляционного кольца.

Поэтому добиться гравитационной циркуляции можно только увеличив гравитационный напор до такой степени, чтобы он сравнялся с циркуляционными потерями давления. Также в определенной степени можно уменьшить циркуляционные потери давления, увеличив диаметр труб (уменьшив линейное сопротивление труб), за счет чего получить меньшую дельту Т в ЕЦ системе.

А заглубляя (опуская) котел, мы как раз таки увеличиваем гравитационный напор. Так как увеличиваем разницу высот между центрами нагрева и охлаждения системы. Что позволяет уменьшить диаметр труб (при сохранении той же дельты Т в системе) по сравнению с незаглубленным размещением котла.

А вот это уже совсем неадекватное высказывание. Вы не психиатр, чтобы ставить диагнозы. Да и демагогия насчет пятиэтажного дома, с приписыванием мне слов которые не произносил (подлог), Вас совершенно не украшает. Постарайтесь вести дискуссию без перехода на личности и без выставления диагнозов.

 

Как обычно,много слов не о чем.
Даже если и будет (теоретически) теплоноситель в трубе на 1/2" циркулировать естественно(как то),то где вы возьмете расход теплоносителя на батареи?А куда вы денете мощность котла?
Ваше высказывание ,про уменьшение диаметра труб,подходит только для систем с П/Ц(принудительная циркуляция).
Тут да,чем мощнее насос,тем меньший диаметр труб можно применять для устройства системы отопления.
(может вы, не так где то прочитали ,и не так поняли принцип?)

 

Сожалею, что не было никакой возможности объяснить кроме как профессиональными терминами, которые оказались для Вас непонятными.

Предпочитаю не гадать на кофейной гуще, а делать гидравлические расчеты. Чтобы точно и заранее знать какой массовый расход будет (и будет ли) через ОП. И почему Вы постоянно упоминаете трубу 1/2"? Нигде не писал про какие-либо конкретные диаметры. Диаметр нужно подбирать не по "наитию", а рассчитывать в каждом конкретном случае.

Вы ошибаетесь, что только для систем с ПЦ. В системе с гравитационной циркуляцией "насосом" является гравитационный напор. И сами же написали, что чем мощнее насос (гравитационный напор), тем мЕньшие диаметры труб можно использовать. Чем только подтвердили мои слова (которые, всего лишь краткое переизложение из учебников по гидравлике, в которых как раз и описаны принципы).

 

Ваши профессиональные термины.......ни о чем,потому что вы,как человек,в профессиональном смысле никто.(мы же не знаем о ваших заслугах,тем более,что судя по статье,вы ,точно.....не особо...)
Если вы ,хоть как то , хоть что то, хотите объяснить,,то,пожалуйста, ссылайтесь на те профессиональные статьи о системах ,с которых вы черпаете информацию..А то складывается впечатления,после ваших опусов...,что вы смотрите в книгу,да.....видите фигу.
http://www.hohmodrom.ru/project.php?prid=26756

 

Вы нарушаете правила форума, переходя на личные оскорбления. Чтобы не разводить флуд и холивар на форуме, вынужден Вас игнорировать, чтобы не уподобляться Вам. Да, и уж точно не Вам меня судить.

 

Вы взяли такой вот оооочень частный случай, когда огромное окно. а комната 8-10 м2. Но даже в этом случае, не обязательно упираться в панельный радиатор, чтобы полностью перекрыть откосы. Утеплённые откосы отлично обойдутся в этом случае 6-8 секциями биметалла. К тому же вы не учли, что ваш 10-11 тип (по вашим же словам) половину тепла передаёт излучением, то есть на обогрев откосов будет уходить мизер, а вот биметалл, за счёт конвекции, накопит часть тепла под подоконником и оно шлейфом с градацией плотности потока от центра к краям, разойдётся прогревая окно и откосы.

Вы ошибаетесь. Иначе только их бы и покупали, ведь радиаторы в основном под окнами и ставят.

Существенно, это насколько? Как нибудь промерьте для собственного успокоения.

Ещё из физики известно, что у материалов есть такая характеристика, как теплопроводность.
Как-нибудь гляньте теплопроводность алюминия, сравните со сталью, потом проверьте чугун. Возможно это вас приведёт к пониманию того, что вы ошибаетесь с температурой излучающего экрана радиатора. Если не приведёт вас это самого, я готов вам привести эти цифры и переубедить на основании законов физики.

Чёрт... Как бы вам так объяснить популярно? Хорошо, давайте на ваших же вагонетках. Вот приехали неразгруженные вагонетки в ваше депо, а им ещё нагружают, (ведь только так можно потерять топливо, нужно дополнительно нагревать теплоноситель, правда?). А ваш паровозик их перегруженных опять толкает по кругу, где они не разгружаются снова и снова нагружаются сверх меры по возвращении в депо. Через несколько таких кругов они будут приезжать полные и всё что грузится, будет просыпаться. Ваше депо при этом не останавливается, котёл не срабатывает на перегрев? Ну тут уже хотя бы про перегрев поговорим.
А вообще, как бы вам так популярнее объяснить. Всё тепло, которое котёл передаёт теплоносителю, оно в теплоносителе и остаётся. То есть ни в какую трубу оно уже вылететь не может. КПД котла, это его способность "доставать" тепло из топлива, но не КПД системы. В трубу может улетать только тогда, когда мы неправильно разместили нагревательные приборы, у нас дыры в стенах и потолке или очень высокие потолки и мы греем на них паутину.

То есть вы настаиваете, что, к примеру, в 10-ти этажном доме сделать ЕЦ вообще легко и трубы можно вообще использовать минимального диаметра, практически капилляры?