IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Программы энергоэффективности и энергоснабжения во многих странах, в том числе и в нашей стране, стали важной частью государственной политики. Так как в настоящее время энергосбережение - одна из приоритетных задач. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами, а также в связи с постоянным увеличением тарифов на энергоносители, на фоне общего увеличения потребления энергетических ресурсов. Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям, большая эффективность в рациональном расходовании электроэнергии достигается грамотным решением систем отопления.

Наиболее значительная часть территории России находится в зонах с умеренным и холодным климатом, поэтом проблема отопления в нашей стране является актуальной. Период отопительного сезона продолжается от 5 до 9 месяцев. По оценкам специалистов 25-35% всех энергоресурсов тратится на отопление, а из них 30% расходуется на потери тепла при передачи от источника к потребителю. Кроме того, 45-70% требуют замены и ремонта труб. Наиболее безопасным и экологически перспективным из всех систем отопления является прямое электрическое отопление.

Рынок электрической отопительной техники в буквальном смысле перенасыщен самыми разнообразными обогревателями, как инфракрасными, так и конвекционными. Широкий выбор постоянно пополняется всякими новинками, ибо фантазия разработчиков и производителей воистину не имеет границ. Некоторые из этих новинок преподносятся как нечто революционное в сфере обогрева помещений. Яркий тому пример — электробатареи отопления, что заявлены как альтернатива всем прочим обогревателям. Споры, которые вызывают электрические батареи отопления, не утихают и сегодня. Кто-то говорит о них, как о технической новинке, способной сэкономить бюджет семьи и хорошо отопить дом, а кто-то не верит в совершенство таких радиаторов. Казалось, нет ни чего проще, чем сэкономить расход топлива на обогрев зданий за счет перехода на электроэнергию в системе отопления. Нельзя сказать, что эффективность электробатарей – сплошной вымысел, а сами они никуда не годятся, однако монтаж и обслуживание проще, а самое главное - можно регулировать температурный режим, что немало важно для создания комфортного микроклимата в жилых помещениях на Крайнем Севере. В связи с постоянным увеличением тарифов на теплоносители, на фоне общего увеличения потребления энергетических ресурсов становится актуальной тема рачительного отношения и рационального их использования.

В ходе анализа работы систем централизованного отопления выявлено, что в воде, содержится немало химически активных примесей, способных вызвать коррозию труб и радиаторов, температура воды не всегда бывает стабильной – то батареи имеют комнатную температуру, а то до них и дотронуться невозможно. Самая главная опасность – это внезапный огромный скачок давления в системе отопления, так называемый гидроудар. Он бывает, к примеру, по той причине, что слесарь слишком резко закрыл кран насосной станции. Раньше там использовали вентили, имеющие плавный ход, а с появлением шаровых кранов появилась возможность перекрывать воду мгновенно. Бывает гидроудар тогда, когда лишний воздух попадает в трубы. Слабые батареи не выдерживают огромного давления и лопаются, брызнув кипятком, испортив предметы обстановки и нанеся урон соседям снизу.

Для нормальной эксплуатации батареи должны соответствовать следующим требованиям:

- у радиаторов давление, заявленное производителем, должно превышать давление (как рабочее, так и испытательное в 1,5 раза) в отопительной системе;

- возможность противостоять гидроудару;

- качество воды в отечественной системе отопления неважное, поэтому батареи должны с честью выдержать ее «химическую атаку», не разрушаясь. Нужно использовать радиаторы со специальным покрытием изнутри для предотвращения разрушения радиаторов от коррозии;

- толщина стенок радиаторов должна быть такой, чтобы частички песка и мелкие камешки ее не протерли, действуя подобно наждаку;

- радиаторы должны иметь высокую теплоотдачу, чтобы выполнять качественно основную функцию – обогрев;

- соответствие радиаторов современному дизайну для улучшения эстетики помещения;

- высокий и продолжительный эксплуатационный период.

Изучая потребительский рынок, провели сравнительный анализ различных радиаторов, результаты которого приведены в таблице 1. Рынок электрической отопительной техники в буквальном смысле перенасыщен самыми разнообразными обогревателями, как инфракрасными, так и конвекционными. Широкий выбор постоянно пополняется всякими новинками, ибо фантазия разработчиков и производителей воистину не имеет границ.

Таблица 1. Сравнительная характеристика источников тепла

Достоинства		Недостатки
Батареи из стали – пали
стальные радиаторы отличает небольшой вес и толщина. Хорошая отдача тепла и маленький объем воды делают их экономичными и эффективными, стоят они недорого	по давлению они «подкачали»: выдерживают всего 6-8 атмосфер.
Алюминиевые радиаторы
имеют очень привлекательный внешний вид и могут отдавать тепло как просто нагревом воздуха так и конвекцией		съедаются коррозией, лопаются от гидроударов. Да и с большим давлением они не справляются. Средние показатели рабочего давления – до 16 атмосфер. А гидроудар способен погубить даже совсем новенький радиатор из алюминия.
Биметаллические батареи
Изготовители гарантируют, что проработают такие батареи не меньше сорока лет. Температуру они выдерживают до 1300. Рабочее давление 30 - 50 атмосфер. С ними можно перестать бояться гидроударов. Антикоррозийная наружная и внутренняя грунтовка делает батареи долговечными и стойкими к разрушению. Обладают малым весом. Имеют приятный внешний вид.		дорогие
Старый добрый чугун – обретает вторую жизнь
Срок службы - лет пятьдесят. Химически пассивен материал, не боится он высокой кислотности при наличии химических добавок в теплоносителе, толстым стенкам не страшен абразив. Очень долго держат тепло. При сливании воды из системы в летний период чугунные батареи не поржавеют Большая площадь теплоотдачи.		Не всегда выдерживает гидроудары большой мощности из-за хрупкости.

Яркий тому пример — электробатареи отопления, что заявлены как альтернатива всем прочим обогревателям.

Преимущества электробатарей:

- сами батареи отопления не нагреваются, что делает их наименее пожароопасными;

- воздух в комнате прогревается равномерно за счет конверторного принципа работы: теплый воздух поднимается вверх, освобождая место для нагрева холодного;

- различаются батареи отопления нескольких разновидностей мощности: выбор зависит от площади помещения, где конвектор будет установлен;

- электрические батареи делают комфортным воздух в помещении, не иссушая его, как другие виды отопительных приборов;

- установка батарей отопления в квартире такого типа не отнимет слишком много времени и средств из бюджета;

- электрические батареи не занимают много места, они легко вписываются в современный дизайн квартир.

Основополагающие принципы, по которым проектируется схема отопления дома, состоят в том, чтобы добиться максимальной эффективности обогрева при минимальной затрате ресурсов.

Во время второго этапа провели исследования энергетических затрат теплоносителей и расхода электроэнергии. Расчёт основывался на данных квитанций по оплате отопления за определенный период, которые представлены в таблице 2.

Таблица 2. Энергоэффективность систем отопления

Показатели	способ отопления
	водяное	электрическое
площадь отапливаемого помещения, м2	46,7	46,7
тариф	3416,307 руб/Гкал	2,69 руб/кВт-ч
плата за отопление в месяц с учетом дополнительных расходов на освещение, руб	2558,86 + 1086	3228,00
	итого 3644,86

В процессе выполнения исследовательской работы сделали выводы:

радиаторы центрального отопления (биметаллические и чугунные) могли бы составить конкуренцию электробатареям по энергоэффективности, если бы имели индивидуальные приборы учета; по техническим характеристикам радиаторов центрального отопления более предпочтительны биметаллические; электробатареи экономичнее, легче в монтаже, быстро окупаемы; возможность регулировать температурный режим в отапливаемом помещении, в отличии от водяного отопления; коммунальные службы не заинтересованы в установке электробатарей в жилых домах, так как электрические сети домов требует замены, а единичные случаи - невыгодны.

Литература

1. http://www.rosteplo.ru

2. http://dom.ustanovi.ru

3. http://teploguru.ru

4. http://whttp://www.ecoteplo.ru

5. http://spetsotoplenie.ru

Код для цитирования: Скопировать