Актуальность проблемы энергосбережения в жилищно-коммунальной сфере не вызывает сомнения. В Кыргызстане принята и осуществляется долгосрочная программа энергосбережения, целью которой является создание и апробация в натурных условиях технологии энергосбережения, обеспечивающей снижение до 50% затрат энергии на теплоэнергоснабжение жилого фонда.
Приоритетность при выборе энергосберегающих технологий имеет направленность по улучшению микроклимата помещений. Главная идея экономии энергии заключается в том, что энергоресурсы могут быть использованы более эффективно путём применения мер, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения, т.е. вызывают минимум изменений привычного образа жизни.
Здание является единой энергетической системой, все элементы которой — ограждающие конструкции, системы отопления, вентиляции, кондиционирования, тепло энергоснабжения — взаимосвязаны. Следовательно, энергоэффективное здание — это совокупность архитектурных и инженерных решений, наилучшим образом отвечающих целям минимизации расходования энергии на обеспечение микроклимата в помещениях. Одним из главных ограничивающих условий в этой совокупности архитектурных и инженерных решений должна быть приоритетность энергосберегающих решений при одновременном повышении комфортности микроклимата в помещениях.
Под комфортным микроклиматом понимают такой микроклимат, при котором человек получает из окружающей среды и отдаёт в неё вырабатываемое в организме тепло при минимальном напряжении системы терморегуляции, благодаря чему обеспечивается его оптимальное тепловое состояние, субъективно оцениваемое как приятное, комфортное. Объективно оно характеризуется постоянной температурой тела и высоким уровнем физической и умственной работоспособности.
Поэтому обеспечение теплового комфорта в жилых и общественных помещениях, при котором центральная нервная система человека получает наименьшее количество термических экстероцептивных раздражений, является важной гигиенической задачей.
Наиболее перспективными являются такие системы прямого электрического отопления, которые позволяют с минимальными затратами энергии обеспечить повышенные условия комфортности микроклимата в отапливаемом помещении при одновременном улучшении экологии жилища. По данным тепло физических и физиолого — гигиенических исследований микроклимата помещений, наиболее оптимальная температура внутри помещения, воспринимаемая людьми как комфортная, не постоянна в течение года, а меняется в зависимости от наружной температуры и от того, какую температуру воспринимает организм человека: температуру поверхности ограждающих конструкций и предметов или внутреннего воздуха.
Керамические нагревательные приборы при лучистом отоплении имеют относительно невысокую температуру поверхности (25°С — 120°С), что предупреждает тепловой дискомфорт, связанный с повышением температуры окружающих ограждений выше температуры тела. Кроме того, увеличенная теплоизлучающая поверхность трубчатых керамических нагревателей, обеспечивает ускоренный обогрев помещений.
Система лучистого электрического отопления помещений
К таким системам в настоящее время можно отнести впервые в Кыргызстане разработанные и освоенные в серийном производстве ОсОО СКР «Электрофарфор» системы лучистого электрического отопления помещений (ЛЭО), выполненные в виде отопительных электронагревателей «мягкой» теплоты.
Температура излучающей поверхности керамических нагревателей от 75°С до 120°С, при этом обогрев помещений осуществляется «мягким» тепловым инфракрасным излучением в биорезонансном диапазоне длин волн (9,2-9,4 мкм), что по физиологическому воздействию на организм человека соответствует лечебному воздействию русской печи.
Для такого «мягкого» ИК-излучения одежда и кожные покровы полупрозрачны. Лучистое тепло глубоко проникает в организм и согревает его быстро и максимально эффективно.
Организм человека адаптирован к такому лучистому теплу на протяжении всего процесса биологической эволюции и эти лучи необходимы для нормальной жизнедеятельности организма так же, как пища, вохдух и вода. Благодаря равномерности излучения по всей поверхности и воздействию «мягкого» ИК-излучения непосредственно на тело человека, разность температур на уровне головы и ног минимальна, т.е. отсутствует дискомфортный эффект горячего потолка и при этом холодного пола.
Температурный режим при отоплении чугунными радиаторами или металлическими электроконвекторами
Температурный режим при отоплении керамическими электроконвекторами «мягкой» теплоты и оздоровляющим эффектом.
По желанию клиента сотрудники ОсОО «Электрофарфор» бесплатно разрабатывают проект керамического электроотопления. Наши керамические электроконвекторы с оздоравливающим эффектом успешно работают во многих жилых и производственных помещениях гг. Бишкека, Алматы, Москвы, Твери и др. городов. За 12 лет не было ни одной рекламации о качестве работы системы отопления.
ОсОО «Электрофарфор» устанавливает гарантийный срок обслуживания семь лет.
Установив у себя дома автономное электрокерамическое, экологически чистое отопление, Вы обретаете душевное спокойствие и прекрасное самочувствие. Вам не надо следить за температурой в помещении, это за вас сделает автоматика, причем в каждой комнате вы можете выбрать любую необходимую вам температуру воздуха, для этого надо установить с помощью пульта управления нужные цифры на световом табло.
Высокая механическая прочность, электро- и пожаробезопасность, а также надёжность и долговечность позволяет устанавливать такую систему отопления и в общественных местах:
отопление служебных, производственных и иных помещений;
отопление общественных мест и т.п.;
отопление помещений социального назначения и подвижного транспорта: кабин, бытовок, фургонов, вагонов;
отопление быстровозводимых сборных зданий и сооружений (торговые павильоны, киоски, и т.п.). Широкие технические возможности управления системой керамического отопления
Применение в наших электроконвекторах современных регуляторов температуры позволяет расширить возможности управления системой отопления до неограниченных пределов.
Управление температурой воздуха в каждом отдельно взятом помещении.
Управление температурой воздуха в помещениях по любому заданному графику через таймер. Это очень удобно для снижения потребления электроэнергии в учреждениях, школах, местах общественного пользования с односменным режимом работы и т.д.
Управление температурой воздуха в помещениях с одновременным управлением температурой поверхности нагревательных элементов. Например: в школьных, дошкольных учреждениях, детских комнатах.
Управление температурой воздуха множества помещений с диспетчерского пульта с помощью компьютера по заданной програме.
Управление температурой воздуха в вашем городском доме, дачном доме, в коттедже на оз.Иссык-Куль, а также в сауне, по сотовому телефону. Представьте, что на выходные вы собираетесь ехать покататься на лыжах и приедете вы в свой загородный дом после работы в пятницу, а там тепло и уютно, и банька горячая, и все это вы сами устроили, позвонив по телефону в пятницу утром.
Энергосбережение и экология тепла при лучистом отоплении помещений.
Воздух и ограждающие конструкции помещений прогреваются равномерно, равномерно, практически не ощущается разности температур на уровне головы и ног. Уменьшаются потери тепла, связанные с излишним перегревом воздуха, когда ногам зябко, а воздух перегрет и в помещении душно.
Практически отсутствует деионизация воздуха отапливаемого помещения, поэтому отпадает необходимость в восстановлении люстрами Чижевского нормального уровня отрицательных аэроионов. При движении воздуха через заземленные металлические радиаторы, конвекторы и подобные устройства резко снижается количество отрицательно заряженных аэроионов – с 700-1000 ед./см3 до 50-100 ед./см3, т.е. в 10 раз.
Благодаря невысокой температуре излучающей тепло поверхности полностью отсутствует разложение и окисление содержащихся в воздухе органических веществ, кроме того, сохраняется микрофлора воздуха и газовый состав.
Поэтому воздушная среда помещений сохраняет свои качества, воздух живой и здоровый, уменьшается потребность в притоке свежего воздуха и вентиляции, снижаются тепловые потери. Если эту мысль выразить проще- то рассматриваемый способ лучистого обогрева сохраняет воздух живым, естественным, природным. Всякая «искусственность» вредна для здоровья человека. «Дыхание – важнейший канал связи человека с космосом» — утверждал гениальный русский ученный В.И.Вернадский.
Благодаря значительной площади теплового излучения и их расположению в местах поступления холода (подподоконные панели, нижняя часть стен, холодные стены) достигается равномерность и выравнивание с разных сторон лучистого теплового потока от ограждающих конструкций и максимальное (до 100%) увеличение зоны теплового комфорта отапливаемого помещения.
«Мягкое» ИК-излучение керамических электроконвекторов греет непосредственно тело человека, проходя через одежду, поэтому тепловой комфорт тела человека достигается при пониженной на 3-4 0 С температуре воздуха в помещении, что дополнительно существенно снижает тепловые потери и энергозатраты на отопление при повышении уровня комфортности микроклимата помещений. И, наконец, системы электрического отопления не требуют установки дополнительных приборов учета тепловой энергии.
Но самое главное, обладают неоспоримым преимуществом: простой, надежной и эффективной системой авторегулирования (подачи тепла)температуры воздуха в помещении.
Потребность в теплоте на отопление меняется в течение суток, зависит от внутренних теплопоступлений, солнечной радиации, режима вентиляции.
Так как большинство людей в рабочее время находится вне жилого дома, возможно снижение температуры воздуха в этот период, а также ночью во время сна, дополнительно на 4-5 0 С. Кроме того, в выходные и отпуска возможно еще более экономичное использование тепловой энергии.
Поэтому, применение современных систем авторегулирования (подачи тепла) температуры воздуха в помещении позволяют довести экономию энергии на отопление до 60% и даже более, то есть, применяя автоматическое управление температурными режимами, можно оптимизировать энергозатраты как во времени, так и в «пространстве» по различным помещениям.
Итак, суммарное снижение энергозатрат на отопление, а вернее на создание в помещениях теплового комфорта, при лучистом электрическом обогреве по сравнению с традиционным центральным отоплением составляет в зависимости от принятых инженерных решений от 20 до 60%.
Уверены, вы сделали правильный выбор.
Технические характеристики керамических электроконвекторов модели «Эльфа-5»
Методика расчётов лучистого отопления помещений.
Расчёты удельной энергоёмкости системы отопления, проводимые при проектировании зданий, осуществляются по правилам, характерным для общепринятой практики проектирования, учёт которых необходим при вычислении требуемого значения удельной энергоёмкости системы отопления. При этом подходе проектируемое здание сравнивается по показателю удельного количества тепла, потреблённого системой отопления здания за отопительный период и отнесённое к 1 м общей площади квартир (удельная энергоёмкость системы отопления), который определяется путем выбора теплозащитных свойств оболочки здания и типа, эффективности и метода авторегулирования принятых систем отопления и вентиляции с рекомендуемым значением. Решая задачу оптимизации энергоэффективности здания при проектировании, определяют показатели архитектурных и инженерных решений здания, обеспечивающих минимизацию расхода энергии на создание микроклимата в помещениях здания. Однако существующие строительные нормы и правила (СНиП) и санитарно-гигиенические нормы ориентированы на использование систем традиционного отопления с использованием в качестве теплоносителя горячей воды. Применение новых систем лучистого электрического отопления (ЛЭО), позволяющих повысить энергоэффективность здания с одновременным улучшением комфортности микроклимата в помещениях, в настоящее время в Кыргыстанской практике в массовом строительстве только начинает внедряться.
Однако, для большинства случаев применения ЛЭО в частном, коттеджном или ином загородном строительстве, где имеется необходимая мощность электрических сетей, требуется лишь рассчитать достаточную мощность отопительных керамических электроконвекторов для конкретного помещения. А остальное — оптимизацию расхода энергии на создание и поддержание комфортного микроклимата, выполнит эффективная система авторегулирования подачи тепла.
Ниже приведена упрощённая методика расчётов по определению установленной мощности (Руст) лучистого электрического отопления для жилых типовых помещений с высотой потолков 2,5-3,0 м.
Исходными данными для проведения расчётов являются: температура в помещении + 20°С при внешней температуре -23°С. Руст — максимальная нагрузка на электросеть при длительных морозах равна максимальному часовому расходу тепла на отопление Qh.
Руст = Ро • S • Кет • Кнст • Кок • Кэт • Кдв, (кВт), где:
Ро, (кВт) — удельная расчётная мощность при лучистом отоплении помещений:
S — площадь отапливаемого помещения, м;
Кет — коэффициент теплопотерь через стены помещения:
Кок — коэффициент, учитывающий теплопотери через окна помещения:
Кэт — коэффициент, учитывающий теплопотери 1-го и последнего этажей помещения:
Исходя из расчётной установленной мощности Руст рассчитывается потребление электроэнергии за отопительный период с учётом применения системы авторегулирования подачи тепла:
Q = 0,33 • Руст. • 24 • 150 (кВт*ч/год),
где показатель 0,33 учитывает усредненное за отопительный период 5 месяцев (150 дней по 24 часа) потребление электроэнергии по отношению к пиковой мощности:
Удельное количество тепла на отопление за отопительный период,
кВт*ч/м »год q.h. y = Q / S
Устанавливаем выбранные электроконвектора и устанавливаем комнатный термостат в зоне контроля температуры воздуха в помещении. Система лучистого отопления готова к эксплуатации.
Вывод: широкие возможности по экономии и рациональному использованию энергоресурсов, в сочетании с улучшением теплоизоляции зданий, превращают ЛЭО в серьезную альтернативу традиционному отоплению, одновременно обеспечивая при этом повышение комфортности микроклимата и экологии жилища.
Консерватизм применения в массовом городском строительстве систем центрального отопления приводит не только к неэффективному использованию материальных и энергетических ресурсов страны, но и к ухудшению здоровья населения. Наши предки, жившие в избах с печным отоплением, никогда в массовом порядке не страдали различного рода аллергиями, онкологическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями, гипертонией, отложением солей и камней, и подобными болезнями, являющимися следствием того, что мы недооцениваем влияние на здоровье нации экологии тепла и способов его получения.
Исследованиями американских ученых установлено, что онкологические заболевания в 20% случаев вызваны применением спиральных и высокотемпературных ТЭНовых тепловентиляторов для отопления жилых помещений.
А поразившая население эпидемия аллергических заболеваний, как всем известно, связана не только с экологией окружающей среды, с чистотой вдыхаемого воздуха, продуктов питания и воды, но и, в не меньшей степени, с экологией тепла в жилище.
Особенно это касается здоровья подрастающего поколения. Мы считаем, что в первую очередь необходимо обратить особое внимание на экологию тепла в школах, детских дошкольных учреждениях, больницах и здравницах. Применение отопительных систем «мягкого» тепла позволит в первую очередь существенно сократить количество простудных и вирусных заболеваний среди детей и людей с ослабленным здоровьем и уменьшить вероятность проявления у них в будущем серьезных заболеваний, сократить масштабы эпидемий гриппа.
Современный уровень развития техники и технологии, ценовая доступность приборов управления и поддержания заданной температуры электротеплового оборудования и изделий, позволило разработать целую гамму греющих или обогревающих бытовых изделий. К ним относится подогреваемая мебель: стулья, кресла, столы, скамейки, лежанки, теплокерамические грелки и т.п. Органично вписываясь в современный интерьер квартиры, такие греющие изделия, являясь лечебными и профилактическими, позволяют заменить неэффективные обогреватели (масляные радиаторы и конвекторы), создавая локальный тепловой комфорт человеку при пониженной температуре воздуха в помещениях.
Бесхозяйственное и расточительное использование энергоресурсов страны, доставшееся в наследство от социалистической системы хозяйствования и планирования, может и должно быть заменено на рачительное. А это осуществимо только при условии, если на каждом этапе — производство, распределение, потребление энергоресурсов будут созданы рыночные условия хозяйствования и потребления. В конечном счёте, если каждый житель страны будет иметь право свободного выбора поставщика энергоресурсов и альтернативу выбора, он сам позаботится, как их экономить.
На примере здания общей площадью 100 кв.м. иллюстрируют страницу в основных капитальных затратах для трех видов отопления:
Эти цифры относятся к стоимости оборудования, его монтажа, не учитывая дополнительных проектных и строительных работ, а именно:
Каждый клапан стоит 25-65$, а регулятор давления 120-140$.
Таким образом, капитальные затраты для традиционного отопления возрастают еще на 7-10 тысяч $.
Приведем еще сравнительный пример использования керамических электроконвекторов и других видов отопления.
Сравнительная информация о стоимости электроотопления существующих
школ с одинаковой площадью, но с разными системами электроотопления.
Информация получена в коммунэнерго.
Сравнительная таблица стоимости отопления строящейся школы в жил массиве
«Арча — Бешик» площадью 4600м2 с вариантами источников тепловой энергии
Данные получены из планового отдела УКС мэрии г. Бишкек.
Вывод: широкие возможности по экономии и рациональному использованию энергоресупсов, в сочетании с улучнением теплоизоляции зданий, превращают ЛУЧИСТОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ в серьезную альтернативу тркдиционному отоплению с жидкотопливными и газовыми котлами, одновременно обеспечивая при этом уникальные возможности по экологии и безопасности.
Проведенный нами сравнительный экологический анализ воздействия тепла на организм человека и способов его получения при применении различных систем отопления показывает, что наиболее перспективным для массового применения в жилищном и гражданском строительстве является прямое лучистое электрическое отопление (ЛЭО) с использованием КЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОКОНВЕКТОРОВ «мягкого» ИК-излучения. Такие системы не только экологичны, но и гигиеничны, комфортны, взрыво- и пожаробезопасны, надежны и долговечны, и, что не менее важно, эффективны, экономичны и недороги.
В дополнение хотелось бы немного коснуться перспектив развития современных систем отопления и связанных с этим проблем.
Наша компания приступила к выпуску керамических электроконвекторов «Эльфа — 7» — адаптированных к прямому включению в цепь солнечных батарей, что позволит без дополнительных средств в будущем перейти на использование солнечной энергии в дневное время и обеспечит автоматический переход на питание от сети в ночное время.
