Издательский Центр Аква-Терм

Технологии прямого электрообогрева

Опубликовано: 10 марта 2011 г.

170

Е. Жуков

Электрическое отопление с помощью конвекторов, «теплого пола», пленочных обогревателей, инфракрасных излучателей. Возможности, достоинства, недостатки и варианты применения технологий.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

У электрического отопления есть ряд несомненных преимуществ по сравнению с другими технологиями. Среди них далеко не последнее место занимает удобство монтажа и эксплуатации. Недостатков, пожалуй, всего два – относительно высокая стоимость электроэнергии и зависимость от ее внешних источников. Но в ряде случаев именно прямой электрообогрев предоставляет потребителю необходимый уровень комфорта и становится предпочтительным с точки зрения реализации строительной концепции
Конвекторы
Большой популярностью среди индивидуальных потребителей пользуются электрические конвекторы. Занимая немного места, они легко встраиваются в интерьер и обладают высокой эффективностью при малой тепловой инерции. Тепло передается от нагретой поверхности ТЭНа воздуху. В некоторых моделях конвективный нагрев сочетается с инфракрасным (тепловым) излучением и позиционирование этих приборов как конвекторов вызвано лишь преобладающим способом теплопередачи. Конвекторы могут применяться как дополнительные отопительные приборы или в составе основной системы обогрева дома, квартиры или иного объекта. 
К несомненным достоинствам электроконвектора можно отнести простоту монтажа и эксплуатации. Эти приборы, внешне похожие на панельные радиаторы, устанавливаются на стенах или на полу. Как правило, их мощность – 0,25–3,0 кВт, а заявляемый производителем срок службы – 20 лет и более. Защитный декоративный кожух обычно нагревается до 45–65 °С. 
Наиболее простые электроконвекторы оснащены открытым нагревательным элементом (спиралью). Они сушат воздух в помещении, а пыль, попадая на них, сгорает, становясь причиной неприятного запаха. Этого недостатка лишены более высокотехнологичные приборы с ТЭНами, вмонтированными в металлический теплообменник. 
Низкая инерционность конвекторов в сочетании с легкостью изменения их мощности в широких пределах обеспечивает дополнительные возможности для применения в них автоматических (в том числе электронных) средств регулирования. Даже простой биметаллический термостат в сочетании с переключателем мощности позволяет оптимизировать их работу. Модели, комплектуемые электронными блоками, в состоянии не только реализовывать заданный температурный режим в помещении, но управляться дистанционно, а также обеспечивать пожаробезопасность, отключаясь или вновь включаясь при возникновении перегрева вследствие, например, сокращения потока нагреваемого воздуха. 
Эти нагревательные приборы представлены на отечественном рынке изделиями компаний Dimplex (Великобритания), Siemens, Stiebel Eltron, Vaillant, Unitherm (Германия), Ballu (Китай), Adax, Beha, Nobo (Норвегия), Ensto, Thermobalt (Финляндия), Applimo, Atlantic, Noirot, Thermor (Франция), Electrolux (Швеция) и др. 
 Рис.1. Электрический конвектор
Кабельные и пленочные системы
Оборудование для кабельного обогрева выпускают многие фирмы. Среди них можно назвать ООО «Специальные системы и технологии» (Россия, Московская обл.), Arnold Rak, Siemens (Германия), Devi (Дания), Ensto (Финляндия), Nexans (Франция), Kima, Thorin & Thorin (Швеция) и др. Предлагаемые ими технические решения, несколько различаясь по параметрам и цене, во многом схожи. 
Система кабельного напольного отопления состоит из нагревательных кабелей, монтирующихся мокрым или сухим способом. Их работа управляется электронными терморегуляторами. Нагреватели могут использоваться в качестве единственного вида отопления в помещении или для дополнительного комфортного подогрева в деревянных или бетонных полах, для защиты труб от замерзания, обогрева дорожек и наружных площадок и т.п. 
Нагревательные маты с закрепленным в них кабелем выпускаются в рулонах, что делает их удобными при монтаже, и подходят для различных видов поверхности – от установки в тонкую клеевую мастику под керамической плиткой до горячего асфальта. Внутри помещений они могут монтироваться как на бетонное, так и на деревянное основание.
 Рис.2. Нагревательный мат
Например, новая система электрического подогрева Devidry (компания Devi) рассчитана на установку под деревянные покрытия пола, а также под ковролин и ламинат. Она состоит из небольших матов толщиной 8 мм, выполненных из звуко- и теплоизолирующего материала, со встроенным нагревательным кабелем. Соединяя эти элементы между собой (встроенные герметичные разъемы делают эту операцию очень простой), можно смонтировать нагреватель необходимых размеров и мощности. Такой «теплый пол» не требует заливки в стяжку и сразу готов к использованию. 
Как уже отмечалось, все системы прямого электрообогрева легко автоматизируются. Автоматика управления (в том числе – беспроводная) позволяет регулировать температуру обогрева из одного места во всем доме, контролировать работу приборов посредством компьютера, а также через Интернет или с помощью мобильного телефона.
Близки к электрокабельным системы пленочного обогрева. Они могут быть смонтированы практически под покрытием любого типа. Нагревательная пленка применяется как для напольного, так и потолочного отопления. 
Рис.3. Пленочный теплый пол
Отечественным потребителям предлагают свою продукцию южнокорейские фирмы DYS Technology (бренд Caleo), EMS (Green Life), чешская Fenix (Ecofilm) и др. 
Пленочные электронагреватели представляют собой карбоновые (графитовые) полосы, нанесенные на полиэстерную основу и объединенные в электрическую сеть токоподводящими шинами. Применяется также графитовое напыление на площади пленки, превращающее всю ее в нагревательный элемент. Его толщина всего 0,3–0,4 мм, поэтому при монтаже не происходит подъема уровня пола. Температура плавления такой пленки – примерно 265 °С, а во время эксплуатации она нагревается до 45–80 °С. Защиту от перегрева обеспечивают датчики, контролирующие температуру отдельных нагревательных элементов. Тепловая мощность пленок от 60 до 400 Вт/м2, их ширина – от 500 до1000 мм.
Несколько иначе устроен нагреватель Sin Plen, выпускаемый компанией «Синион» (Москва). Это ткань с резистивными элементами, подключенными к токоподводящим шинам. Для электроизоляции и герметизации она помещается между двумя слоями лавсановой пленки. Толщина всей конструкции – 0,6 мм. 
Пленочные нагревательные элементы легко устанавливаются практически под любым покрытием, с их помощью легко получить не только «теплый пол» в ванной, но и «теплый» ковер, или коврик у любимого кресла. 
ИК-излучатели
Отдельный класс электроотопительных приборов – инфракрасные обогреватели. Они разделяются на высокотемпературные (светлые), к которым принято относить те, в которых нагревательный элемент накаляется до 700–800 °С и появляется его свечение, и длинноволновые (темные) – с температурой нагревателя до 400, а рабочей пластины – до 100–250 °С. 
Все эти приборы классифицируются также в соответствии с местом расположения: потолочные, настенные и локальные (всем хорошо известные рефлекторы). Их тепловое излучение нагревает не воздух, а окружающие предметы, поверхности пола и стен, а уже они, как вторичный источник тепла, передают его воздуху. Такой принцип обогрева дает возможность в ряде случаев достигать существенной экономии электроэнергии. В первую очередь, это достигается в помещениях с потолками более 3,5 м. Температурный градиент обычных отопительных систем составляет 2–3 °С на метр высоты, поэтому в помещении высотой 4 м под потолком теоретически температура может быть на 10 °С выше, чем у пола. С другой стороны, 18–20 °С на уровне головы человека требуют нагрева воздуха в области его ног до 18. Градиент ИК-излучателей в 10–15 раз ниже, поэтому для обеспечения комфортной температуры на уровне головы стоящего человека не требуется нагревать воздух на лишние 3 °С. Дополнительную экономию электроэнергии обеспечивают различные – от биметаллических аналоговых термостатов до процессоров с дистанционным беспроводным управлением – системы автоматического регулирования, функционирующие в режиме «включен–выключен» (это эффективно с учетом малой тепловой инерционности лучистых обогревателей). Сегодня в России предлагаются ТЭНовые, галогеновые и карбоновые стационарные и переносные электроприборы, выпускаемые как зарубежными – Energotech, Frico (Швеция), Remko (Германия), так и отечественными – «БиЛюкс», «Макар», «Эколайн» (Москва), «Делсот» (Миасс, Челябинская обл.), НПП «Купол» (Ижевск) производителями. Область их применения охватывает не только бытовое, но и промышленное отопление. В то же время у систем лучистого обогрева есть и некоторые недостатки. Так, в среднем при мощности до 5 кВт (бытовой сектор) они стоят дороже, чем электроконвекторы, и могут в ряде случаев вызывать дискомфорт. При выборе таких отопительных приборов необходимо внимательно изучать рекомендации производителя, обращая внимание не только на мощность и дизайн, но и рекомендуемую высоту установки. 
Рис.4. Инфракрасные обогреватели 
Плюс аккумуляция тепла
Хорошие рыночные перспективы предполагались у электроотопительных приборов с аккумуляцией тепла, применяющихся за рубежом с 60-х гг. прошлого века в автономном отоплении квартир, домов, офисов, административных и торговых помещений. Основной элемент их конструкции – теплоаккумулирующий сердечник с расположенными в нем нагревательными элементами. Диапазон мощности – 1,5–9 кВт. По конструкции и способу отвода запасенного тепла они делятся на приборы со статической разрядкой и нерегулируемой теплоотдачей, со статистической разрядкой и регулируемой теплоотдачей за счет перекрытия расположенных в массиве сердечника вертикальных воздушных каналов и приборы с динамической разрядкой – более дорогие, но в наибольшей степени отвечающие требованиям теплового комфорта. Их принудительная разрядка осуществляется посредством встроенного вентилятора, нагнетающего воздух в П-образные каналы массива аккумулирующего тепло сердечника. Регулирование теплоотдачи осуществляется за счет изменения объема поступающего воздуха, а байпасная заслонка обеспечивает поддержание на заданном уровне его температуры. Такие приборы обычно комплектуются различными устройствами для автоматизации зарядки и разрядки.
В качестве примера можно привести представленные на отечественном рынке обогреватели ETS компании Stiebel Eltron (Германия). Их мощность – 2–7 кВт. Трубчатый нагревательный элемент из жаропрочной высококачественной стали снабжен штекерным разъемом. Забор воздуха осуществляется спереди прибора. Имеется предохранительный температурный регулятор, термореле с переключателем для ручной бесступенчатой регулировки заряда и встроенный управляющий элемент. Регулировка отдачей тепла происходит с помощью датчика комнатной температуры, который установлен на стене или на приборе. 
Интересное решение было предложено компанией Dimplex – конвектор DuoHeat, который сохраняет тепло, полученное от электрического нагревательного элемента. При понижении температуры в помещении ниже заданного уровня термостат открывает доступ воздуха к теплонакопительным элементам. Такая схема работы позволяет прибору запасать тепло ночью, в период действия пониженного тарифа на электроэнергию, обогревая затем помещение в течение дня.
Журнал "Аква-Терм" №5(57)



Поделиться:

вернуться назад