heat-sist-mod vrez-www0Під час модернізації системи опалення багато проектувальників та виконавців схильні до того, щоб знехтувати важливими питаннями щодо теплопередачі в приміщенні. І навпаки, на передньому плані у більшості випадків знаходиться пристрій, який виробляє тепло. Але відомо, що можна зберегти до 20 відсотків коштів на опалення, якщо оптимально організувати подавання та розподілення тепла. Однак для цього необхідно зробити дещо більше, ніж гідравлічне балансування. У статті розглядаються деякі типові питання з практичного досвіду.

 

 - Який вплив має теплопередача в приміщенні у процесі модернізації системи опалення?

 

Теплопередача є основою стабільної модернізації системи опалення. Для цього необхідно розв'язати деякі задачі задовго перед тим, як зайти у приміщення, для якого проектується система опалення! Першою ціллю повинне бути зменшення температури опалювального пристрою, що часто функціонує тільки у тому випадку, коли теплозахисне покриття будинку покращене завдяки додатковій ізоляції. Споживання енергії, необхідної для забезпечення теплопередачі в приміщенні, слід заздалегідь розрахувати. Саме ця величина визначатиме розмір витрат на обладнання.

 

- У якому зв'язку знаходяться температура системи опалення і теплогенератор?

 

Ви маєте найближчим часом замінити звичайний опалювальний котел на конденсаційний, оскільки і надалі використовуватимуться викопні види палива? Слід пам'ятати, що використання вищої теплоти згоряння є можливим тільки в тому разі, якщо температура води в трубах системи опалення сягає максимум 55 OС. Для того щоб конденсаційний котел міг досягти свого максимального ККД, використовується теплота пари, що міститься в продуктах згоряння. У вбудованій конвективній поверхні нагрівання котла ці продукти згоряння (димові гази) охолоджуються до точки роси (приблизно 50 OС). Для цього процесу охолодження потрібна низька температура води у зворотному трубопроводі (від 30 до 40 OС). Тільки так можливо використовувати вищу теплоту згоряння палива. На жаль, майже половина конденсаційних котлів мають більш високу температуру, що, природно, не сприяє потрібній енергоефективності, оскільки вища теплота згоряння не використовується! Конденсаційний котел у такому разі навряд чи має більший ККД, ніж звичайний опалювальний котел. Наслідком цього є використання більшої кількості палива і, природно, вищий рівень емісії продуктів згоряння. Якщо для додаткового опалення планують використовувати сонячну енергетичну установку, то низькі температури системи опалення також є абсолютною необхідністю для використання при опаленні і частки сонячної енергії. Що нижчою є температура води у зворотному опалювальному контурі системи, то більша частка сонячного тепла може бути передана у систему опалення. Температура води в колекторі має завжди бути вищою, ніж температура води в опалювальному контурі, якщо бажають одержати оптимальну користь від сонячного тепла. Це стосується також тих випадків, коли бажають використовувати тепло навколишнього середовища, оскільки тепловий насос може економічно експлуатуватися при температурі системи від 40 до 50 OС. Тут також існує правило: що нижчою є температура системи, то ефективнішим є виробництво теплової енергії. Для нагрівання повітря у приміщенні температура води у системі вище 40--50 OС не відповідає сучасним європейським вимогам як у нових будинках, так і в реконструйованих будинках старої забудови.

 

- Як при проведенні інвентаризації можна визначити потужність або параметри підлогової системи опалення?


Потужність підлогової системи опалення залежить від температури води, що подається по трубах, розмірів труб (площа теплопередачі) та кількості труб на квадратний метр, оскільки труби підлогової системи опалення здійснюють теплопередачу безпосередньо в конструкції підлоги. Якщо відома довжина труб системи опалення відповідної площі, то відносно до площі житлового приміщення можливо приблизно визначити відстань прокладання труб і за допомогою цих даних визначити також теплопродуктивність відповідно до температури води у трубах. Якщо ця довжина не відома і її неможливо встановити, то її визначають вимірюванням потоку води. Для цього запрошується фахівець, який для виконання цього завдання повинен промити труби опалювальної системи. Що меншою є відстань прокладання труб, то більше труб (більша теплопередача) на квадратний метр приміщення. Через невелику відстань прокладання труб виникає більший тепловий потік, що призводить до більшої тепловіддачі завдяки підлоговій системі опалення. Труби, прокладені таким чином, потребують меншої температури води (теплоносія), ніж при прокладанні їх на великих відстанях. Наприкінці 1970-х та в 1980-ті роки було встановлено відносно велику відстань між трубами (приблизно від 250 до 350 мм), оскільки тоді вода подавалася в труби з вищою температурою. У так званих «ізоляційних зонах» зовнішніх стін ці відстані прокладання при розмірах до одного метра в бік приміщення були меншими (відстань приблизно від 100 до 150 мм) для досягнення більшого теплового потоку (теплопродуктивності). У сучасних будинках із більш ефективними з енергетичної точки зору зовнішніми стінами це за нормальних умов більше не потрібне.

heat-sist-mod-2-www 

- Що робити, якщо доводиться використовувати труби з різних матеріалів?


Комбінування матеріалів у трубопроводах загалом дуже проблематичне, оскільки матеріали, з яких він виготовлений, по-різному реагують з водою та киснем. Це може призвести до корозії та забруднення трубопроводу. Перші підлогові системи опалення в 1970-х роках прокладалися навіть із сталевих труб. З сучасної точки зору це пов'язане тільки з однією перевагою, з тим, що цей матеріал застосовується також у з'єднаннях в нагрівальних елементах, в опалюваному приміщенні, а також у системах розподілення теплової енергії. Такі сталеві труби потім почали замінювати пластмасовими, більш зручними для монтажу. Однак системи таких пластмасових труб спочатку не були достатньо герметичними, внаслідок чого кисень постійно потрапляв у систему опалення. Цей кисень призводить до утворення осаду в трубах, особливо у горизонтально розташованих, що, природно, негативно впливає на процес опалення. Якщо у системі труб утворюються повітряні бульбашки, це може призвести до повної зупинки всієї системи опалення. Не в останню чергу з цієї причини не пізніше 1990-х років почали застосовувати пластмасові труби з такими властивостями, які запобігали проникненню повітря в систему. На внутрішніх поверхнях опалювальних котлів і радіаторів із чавунного литва рух води спричиняє зношування матеріалу, яке в таких випадках є значно більшим, ніж на сталевих поверхнях. У конкретних випадках слід перевіряти теплове обладнання будинку на наявність відшарування (наприклад, внаслідок відшаровування частинок). Як завжди, промивання всієї підлогової системи опалення необхідне в будь-якому випадку. Чим вища якість гарячої води (чиста або очищена деаерована вода з нейтральним показником рН), тим ефективніше здійснюється теплопередача (і не тільки у підлогових системах опалення).

 

- Як можна здійснювати регулювання температури в окремому приміщенні із підлоговою системою опалення?


Можна рекомендувати для таких систем опалення загальне технічне обслуговування. До такого обслуговування належать промивання, гідравлічне балансування, оптимізація руху гарячої води та встановлення насоса для системи водяного опалення з регульованою кількістю обертів. Якщо підлогова система опалення приєднана до розподільного пристрою поверху будинку, для керування клапанами можуть бути вмонтовані відповідні сервомотори, які разом із сенсорним пристроєм установлені в приміщенні, де бажають здійснювати регулювання. Сенсорні пристрої залежно від температури повітря у приміщенні діють на клапани. У такому випадку проблематичним є тільки прокладання електричного або інформаційного кабелю між сенсорним пристроєм у приміщенні та регулювальним пристроєм системи розподілення, що, однак, відрізняються залежно від конкретного об'єкта. Якщо витрати на прокладання додаткового проводу дуже великі, можуть бути встановлені радіорегулятори з відповідними радіокерованими моторами. Тут необхідно враховувати також будівельно-біологічні аспекти. Особливості регулювання роботи підлогової системи опалення не вимагають постійного радіоконтакту. Здебільшого достатньо одного радіосигналу на хвилину.

 

- Як можна визначити температуру системи?


На регулювальному пристрої системи опалення необхідно визначити лінію графіка опалювання для того, щоб визначити температуру приладу теплопередачі в приміщенні. Встановлені опалювальні радіатори, або теплообмінники, необхідно точно вимірювати (висота, довжина, глибина) і документувати дані про них (конструктивні особливості й назва типу) для визначення їхньої теплопродуктивності. Необхідна температура води, що подається, повинна в будь-якому випадку співвідноситися з фактичною номінальною теплопродуктивністю теплообмінника. Для потужних опалювальних радіаторів можна за допомогою більш пологої індикаційної лінії знижувати температуру води. Це є основою технічної оптимізації теплового обладнання в будинку і повинне здійснюватися паралельно з гідравлічним балансуванням. Якщо потрібно ті ж самі опалювальні радіатори експлуатувати з меншою температурою, теплопродуктивність за допомогою коригувальних факторів обчислюється для такого випадку. За приблизний основний показник при зниженні температури у системі з 75 до 55 OС можна вважати зменшення вдвічі теплопродуктивності опалювального радіатора. У такому випадку, однак, слід обов'язково перевірити, чи достатньо цієї нової продуктивності, щоб задовольнити потребу в теплі для відповідного приміщення.

heat-sist-mod-3-www 

- Чи можливо дообладнати панельною (стіновою) системою опалення будинок, де використовуються опалювальні радіатори?

 

Стінова система опалення в будь-якому випадку краще підходить для цього, ніж підлогова, оскільки її легше встановлювати згодом. Можна рекомендувати сухі конструктивні елементи, які просто монтуються на поверхні стін. Переобладнання поверхні стін або створення цокольного пояса можна в більшості випадків без проблем узгодити з вимогами користувачів. Стінова система опалення підходить також для температур вище 35 OС і може бути об'єднана із системою радіаторів, температура теплоносія у яких від 40 до 50 OС. У житлових та службових приміщеннях стінова система опалення підвищує, крім того, ще й рівень комфорту. Якщо для стінової системи опалення не вистачає місця, як альтернативний варіант пропонується підлогова система опалення з мінімальною надбудовою підлоги (приблизно 25--30 см), що розраховано спеціально для модернізації приміщень.

 

- Що забезпечують циркуляційні насоси з регульованою кількістю обертів?

 

У разі необхідності зниження тепловіддачі, коли надходить енергія з інших джерел, наприклад від сонячних колекторів, немає потреби у роботі радіаторної чи підлогової системи опалення на повну потужність. За сигналом сенсорного пристрою, яким обов'язково обладнується система регулювання температури в окремому приміщенні, закривається клапан термостата на опалювальному радіаторі або клапан системи опалення окремого приміщення. У циркуляційному насосі із ступінчастим регулюванням у цьому випадку виникає різниця тиску, а в подальшому підвищення енергоспоживання для забезпечення руху води. При встановленні циркуляційного насоса з регульованою кількістю обертів енергоспоживання насосного двигуна знижується до 70%. Якщо вважати, що циркуляційний насос системи опалення належить до найбільших споживачів енергії в будинку, цими можливостями економії не слід нехтувати. - На що потрібно звернути увагу при встановленні циркуляційного насоса з регульованою кількістю обертів? У процесі заміни насоса слід обов'язково звернути увагу на те, щоб диференціальний клапан, який знаходиться на ділянці між подавальним та зворотним трубопроводами системи опалення, був відключений. Якщо цього не зробити, цей клапан може порушити функціонування циркуляційного насоса з регульованою кількості обертів. Ці клапани для того і встановлені, щоб регулювати ті функції, які не може регулювати насос із ступінчастим регулюванням, а саме, тиск насоса, щоб за допомогою цього змінювати тиск у системі. Звичайно, необхідно також узгодити параметри та напір насоса з параметрами системи опалення. Тут можна рекомендувати також заміну старих клапанів насоса на нові кульові крани.

 

Франк Хартманн