1.3.6 Прилади електроопалення

Сьогодні виробники пропонують величезний вибір обігрівачів. Щоб зробити правильний вибір, треба розібратися в їхніх перевагах, недоліках і особливостях. Для часткового опалення усе більше поширення одержують електроконвектори, електротепловентилятори, електрорадіатори, електрокаміни тощо. При опаленні невеликого помешкання (наприклад, житлової кімнати до 30 м²) важливіше за все рівномірне прогрівання повітря і підтримка заданої температури. Для цього більш прийнятні мастильний електрообігрівач або тепловентилятор. Для приміщень з високими стелями чи відкритих площадок краще застосувати інфрачервоні обігрівачі, А від протягів ідеальним захистом можуть стати теплові завіси.

Потужність – важлива характеристика будь-якого обігрівача. Для неопалювального приміщення з гарною теплоізоляцією необхідно мати потужність близько 1 кВт на 30 м².

У електроконвекторах тепловіддача здійснюється переважно природною конвекцією. Конструктивно конвектор являє собою корпус, звичайно металевий, усередині якого розташовані нагрівальні елементи. Внизу і вгорі корпусу є отвори. Повітря надходить через нижній отвір, нагріваючись, піднімається нагору і виходить через верхній отвір. Корпус екранує випромінювання нагрівача на навколишні предмети, збільшуючи конвективну складову тепловіддачі і природну вентиляцію.

Електротепловентилятор (ЕТВ) – це електроконвектор з тепловіддачею змушеною конвекцією. Для цього ЕТВ має убудований вентилятор. Особливості ЕТВ – можливість використання його для місцевого спрямованого обігріву приміщення і висока ефективність теплознiмання з нагрівальних елементів. Нагрівальними елементами ЕТВ можуть служити відкрита спіраль, спіраль у намисті і ТЕНи. У сучасних конструкціях використовується переважно ТЕНи. Для забезпечення необхідних комфортних умов у приміщенні ЕТВ повинні мати не менш двох ступіней регулювання потужності і бажано дві частоти обертання вентилятора.

Електрорадіатори (ЕР) - розповсюджені прилади опалення, у яких тепловіддача здійснюється конвекцією і випромінюванням від поверхні корпусу ЕР. Температура поверхні корпуса повинна знаходитися в межах норм, установлених для приладів центрального водяного опалення (максимальна не вище 100ºС, а середня 85-95ºС) (Рис.2, 3).

П ри зазначених температурах корпуса тепловіддачі випромі-нюванням і вільною конвекцією практично рівні, що забезпечує найбільш комфортні для людини умови. ЕР через низькі температури поверхні тепловіддачі називають низькотемпе-ратурним опалювальним приладом.

Мастилонаповнені електрорадіатори, що випускаються вітчизняною промисловістю (зокрема виготовлялися і Мелітопольським заводом “Старт”), розрізняються за потужністю, конструкцією, наявністю пристроїв контролю, регулювання і додаткових пристосувань.

Потужність радіаторів залежить від потужності нагрівальних елементів і складає від 0,5 до 1,5 кВт. За конструкцією резервуара ЕР підрозділяються на панельні (з резервуаром у виді плоскої панелі) і секційні, подібні радіаторам центрального опалення (резервуар зібраний з декількох однотипних секцій із загальним нагрівальним елементом) (Рис.4).

По виду приладів контролю і регулювання режимів роботи розрізняють ЕР з терморегуляторами, що автоматично підтримують температуру повітря в приміщенні в межах 10-30ºС; з вбудованими регуляторами потужності, що змінюють тривалість роботи радіатора і споживану ними потужність; з перемикачами потужності для забезпечення двох- чи триступінчастого нагрівання; з термобмежувачами для автоматичного відключення радіатора при температурі поверхні, що перевищує 110ºС. ЕР періодичної дії часто мають дві сигнальні лампи: одна вказує на приєднання приладу до електромережі, інша запалюється тільки при роботі нагрівача.

О сновним недоліком ЕР є порушення герметичності корпуса і внаслідок цього витікання мастила, що змінює тепловий режим і викликає відключення ЕР. Цього недоліку позбавлені сухі ЕР без проміжного теплоносія. Сухі ЕР прості у виконанні, менш інерційні і недорогі.

Електричні нагрівальні і вентиляційні системи практично не вимагають витрат на експлуатацію і прості в обслуговуванні, тому населення часто віддає перевагу цим типам нагрівачів. Сьогодні їх конструкції відрізняються високою ефективністю, а керування ними здійснюється терморегуляторами, що дозволяє економити енергію. Для зберігання тепла широко використовуються різні його нагромаджувачі, наприклад, керамічні блоки тощо.

Електрокамін відноситься до приладів, що забезпечують обігрів за рахунок енергії інфрачервоного (теплового) випромінювання. Від інших обігрівачів електрокаміни відрізняються високою температурою нагрівального елемента (650-900ºС) і наявністю відбивача, що концентрує потік променистої енергії (тепла) у напрямку об'єкта, що обігрівається. Поряд з інфрачервоним випромінюванням у електрокамінах також має місце і тепловіддача природною конвекцією, однак її частка в загальному теплообміні менше променевого нагрівання.

Розрізняють електрокаміни настільні, підлогові, настінні й універсальні, переносні і непереносні, з однієї, двома і трьома ступенями нагрівання. Електрокаміни часто оснащені пристроями, що імітують палаючі дрова чи вугілля, язики полум'я, клуби диму і т.п.

Як джерело теплового випромінювання в електрокамінах застосовуються трубчасті електронагрівальні елементи (закриті нагрівачі) чи дротові спіралі. Більш надійні ТЕНи, що складаються зі спіралі з ніхромового дроту, поміщеного в трубку з кварцового скла з товщиною стінки 1-2 мм. Кварцове скло гарно пропускає теплові промені, має високу нагрівостійкість і не розм'якшується при зіткненні з розпеченою спіраллю. Суттєва перевага ТЕНів - їхня безпека при перегоранні спіралі, яка у цьому випадку залишається усередині кварцової трубки.

Теплові підлоги – це системи опалення з використанням нагрівальних кабелів. Коефіцієнтом тепловіддачі для горизонтальних підлог складає 11-13 Вт/м²·^оС, в той час як для стелі він становить 8-9, а для стін 10-11 Вт/м²·^оС. Крім того, площа підлоги в приміщенні становить від одиниць до десятків квадратних метрів, а площа поверхні тепловіддачі ЕР, електрокамінів, конвекторів тощо в кращому випадку складає величину, близьку до 1 м². Завдяки цьому “теплові підлоги” працюють при досить малому температурному перепаді, що становить від декількох градусів в приміщенні зі сталим тепловим режимом до 10-15 ^оС в режимі форсованого нагріву. Достоїнством “теплових полів - є простота і дешевизна терморегулювання або, простіше сказати, підтримання сталої температури в приміщенні.

Теплові насоси (ТН) – є найбільш ефективними опалювальними приладами, коефіцієнт перетворення якого складає 300-400%. Ідею такого застосування холодильної машини вперше запропонував Кельвін ще у 1852 р. [1].

Сьогодні агрегати, що носять назву теплові насоси, використовуються для опалення взимку і охолодження влітку. Вони серійно випускаються промисловістю, зокрема, компресорні ТН виготовляє Мелітопольський завод “Рефма”. В США і розвинутих країнах Європи використовують мільйони побутових ТН. В Україні цьому мішає низька купівельна спроможність і неінформованість населення.

Опалювальні прилади Шведської компанії Frico

Інфрачервоні обігрівачі. Інфрачервоні обігрівачі використовуються як для повного, так і для локального обігріву приміщень. Прилади цієї групи забезпечують значну економію енергії за рахунок зменшення середньої температури в об’ємі приміщення із зберіганням того ж рівня комфорту, що досягається безпосередньою передачею тепла від приладів до обігріваємих об’єктів.

Ш ведська Компанія Frico пропонує декілька видів інфрачервоних обігрівачів промислового (Рис. 5) і побутового призначення напругою 230 або 400 - з ТЕНами чи лампові, а також повітряні завіси Thermozone з вентиляторами і підводом води чи без підводу, теплові вентилятори стаціонарні серії Panther і переносні серії Tiger, теплові вентилятори з підводом води або пари, з кріпленням як на стіні, так і на стелі, стельові вентилятори ICF та ін.

Всі електрообігрівачі обладнані пультом автоматичного керування з програмованим таймером, який дозволяє автоматично знижувати чи підвищувати температуру в заданий час, і вбудованим термостатом, який автоматично підтримує задану температуру, що дає значну економію електроенергії. Один пульт може управляти декількома електро-приладами. Розглянемо детальніше прилади опалення шведської компанії Frico.

Галогенні інфрачервоні обігрівачі типу IRCF потужністю 1,5…6,0 кВт в основному використовуються для вибіркового обігріву зон великих приміщень. Прилади виходять на повну потужність практично миттєво, забезпечуючи швидкісний прогрів всього приміщення чи його частини.

Інфрачервоні обігрівачі типу Comfort Infra CIR потужністю 0,5…2,0 кВт використовуються в основному для обігріву терас, балконів, відкритих веранд. Всі прилади сертифіковані для використання в ванних і душових кімнатах. Надійно захищені від коротких замикань.

П овітряні завіси Thermozone без підводу води типу АС та з підводом води типу WAC (Рис.6). Повітряні завіси установлюються над дверима, вікнами та іншими відкритими проймами. Вони ефективно захищають від протягів і зменшують теплові втрати, а також підтримують однаково комфортну температуру як в середині приміщення, так і поряд з дверима чи вікном. Для автоматичного регулювання температури обладнані вбудованими термо-статами, що сприяє економії електроенергії.

Теплові вентилятори компанії Fricо

Теплові вентилятори серії Panther - компактні і міцні, призначені для стаціонарного використання в приміщеннях будь-якого призначення, таких як магазини, склади, виставкові зали тощо.

Т еплові вентилятори серії Tiger (Рис. 7) включає в себе переносні теплові вентилятори в міцному і компактному корпусі, що дозволяє використовувати їх в гаражах, майстернях, магазинах тощо, в основному для тимчасового обігріву. Вбудований термостат регулює подачу вентилятора і температуру або тільки температуру.

Теплові вентилятори серії 400 (Рис. 8) сконструйовано спеціально для пожежонебезпечних та сільськогосподарських приміщень. Рукоятки і опори виконані із ударостійкого пластика, а їхня конструкція дозволяє зручно переносити апарат і встановлювати декілька тепло вентиляторів друг на друга. Вбудовано термостат з діапазоном температур 5…40^оС і селектор вихідної потужності із ступенями: нульова, половинна і повна.

Т еплові вентилятори SW (Рис. 9) з підводом води або пари використовується в приміщеннях, де гаряча вода або пара є найбільш зручним джерелом теплової енергії, наприклад, в майстернях, вестибюлях, складах тощо. Тепло вентилятори складаються із вбудованого електродвигуна з аксіальним вентилятором і теплообмінником, В залежності від моделі тепло вентилятори SW мають 1, 2 або 3 теплообмінника. Можуть кріпитися як на стіні, так і на стелі. Мають пульт регулювання подачі повітря і температури SWК з використанням електронного термостату серії RTE та додаткового термостату серії KRT. Напруга живлення 230 В.

С тельові вентилятори ICF (Рис. 10) застосовуються в приміщеннях з висотою стелі більше 4,5 м (спортивні зали, магазини тощо) для вирівнювання температури всередині приміщення. Стельові вентилятори притискують нагріте повітря із області стелі вниз, в зону знаходження людей. За рахунок вирівнювання температур зменшуються теплові втрати через конструкції даху і стін, а використання теплової енергії стає найбільш ефективним. Чим вище висота стелі, тим суттєвіше ефект їх застосування. В приміщеннях з високими стелями і конвективними системами опалення (водяні радіатори, теплові вентилятори, припливна вентиляція з обігрівом) їхнє застосування може давати до 30% енергозбереження. Частота обертання стельових вентиляторів повинна регулюватися для досягнення оптимального балансу в приміщенні при відсутності протягу. Лопаті мають можливість обертатися в обох напрямах, що дозволяє влітку збільшувати відплив повітря від долівки до стелі, покращуючи вентиляцію приміщення. Напруга живлення 230 В.

Конвектори компанії Fricо

Минирадиатор Frost Guard FV/FVR (Рис. 11), не дивлячись на свої невеликі розміри, може успішно використовуватися в житлових домах. Вихідна потужність - 200 Вт, напруга живлення - 230 В, маса - 0,9 кг. Обладнаний вбудованим термостатом з діапазоном температур +5…+30^оС, сигнальною лампою і вбудованим датчиком перегріву.

О бігрівач ослонів SН (Рис. 12) призначений для обігріву місць сидіння в залах чекання, спортивних залах, залізничних вокзалів тощо. Конструкція приладу робить можливим обігрів самого сидіння, підлоги під ним і навколишнього повітря. Рівень обігріву і комфорту оптимальні для відвідувачів, в той час як енергозатрати мінімальні. Керування окремим приладом легко здійснюється будь-яким термостатом серії RTE, а робота великих груп приладів може контролюватися за допомогою програмованого центру Енергокомфорт або пультів керування серії ЕRС. Напруга живлення – 230 В. Вихідна потужність залежно від моделі – 175…375 Вт, маса – 1,4…2,9 кг.

Трубчастий радіатор з ребристою поверхнею (Рис. 13) мають велику поверхню теплообміну, дуже міцні, надійні і довговічні. Всі моделі с ертифіковані для використання у вологих приміщеннях. Моделі серії 127 наповнені піском і сертифіковані для пожежонебезпечних приміщень, таких як конюшні, сіновали тощо. Моделі серії 126 мають селектор з установкою вихідної потужності в чотирьох положеннях: 0 - 1/3 - 2/3 - 1. Напруга живлення – 230 В. Вихідна потужність залежно від моделі – 200…1150 Вт, маса – 2,4…33,3 кг.