Результаты исследований студентов в проекте Мой теплый дом

Авторы и участники проекта

Жулина Елена Геннадьевна и участники группы

Проблемный вопрос (вопрос для исследования)

Какие обогреватели наиболее эффективно использовать для отопления жилого помещения?

Цели исследования

1. Перечислить основные требования при выборе отопительного оборудования для жилого помещения.
2. Провести исследование рынка обогревателей, используемых с целью отопления помещения.
3. Изучить их основные характеристики и принцип действия.
4. Выявить достоинства и недостатки каждого типа обогревателей.
5. Провести их сравнительный анализ.
6. Сделать обоснованный вывод о выборе типа обогревателей.

Результаты проведённого исследования

Обогреватель - это бытовой или промышленный прибор, который преобразует какой-либо вид энергии в тепловую энергию с минимальными потерями и поддерживает заданную Пользователем температуру воздуха в помещении.

На схеме представлены основные виды нагревателей, представленных на современном рынке:

Самый распространенный вид обогревателей - электрические обогреватели (тепловые завесы и пушки, конвекторы, инфракрасные обогреватели). Существуют также обогреватели, где в качестве теплоносителя используется горячая вода. Эти обогреватели (некоторые модели тепловых завес и тепловых пушек) наименее экономичны, также требуют подвода горячей воды с минимальной температурой +80°С. Отдельно стоит выделить жидкотопливные нагреватели - в них тепловая энергия выделяется от сгорания жидкого топлива (солярки или газа). Если требуется приличная мощность, жидкотопливные или газовые обогреватели оказываются намного выгоднее электрических.

На чем же основан принцип действия этих обогревателей?

Сегодня на российском рынке существует множество отопительных приборов, различных по принципу действия, по типу используемого топлива, по классификации для различного рода помещений. Одними из наиболее популярных являются электрические конвекторы (электроконвекторы). Конвекторы отопления – это отопительное оборудование, состоящее из цилиндров с закрепленным на них теплообменником. Теплоотдача электроконвектором осуществляется конвекционным способом. Внешне электрический конвектор представлен в виде облицовочного короба, который выполняет защитную функцию комбинированного теплообменника, а также декоративную роль. Отопительные конвекторы используют как в обычных помещениях, так и в помещениях с большой степенью остекления. Тепловые конвекторы бывают двух типов: настенные конвекторы и напольные конвекторы. Настенные отопительные конвекторы могут устанавливаться над полом на ножках или монтироваться в стену, в оконный парапет. Внутрипольные или напольные конвекторы отопления внедряются в пол. Напольный конвектор впишется в любой интерьер, при этом в зоне видимости останется только декоративная решетка. Конвекторные электрообогреватели могут быть как с естественной циркуляцией воздуха, так и с принудительной. Радиаторы конвекторы первого типа обогревают помещение за счет разницы плотности воздуха в нем. Чаще всего такие конвекторы используются как альтернативный источник тепла. Тепловые конвекторы второго типа циркулируют воздух с помощью встроенного вентилятора. Дизайн обогреватели – это еще один тип конвекторных обогревателей. Такие тепловые конвекторы радиаторы помогут реализовать интерьерные идеи без проблем при своей возможности внедрения. Дизайн обогреватели конструктивно разделяют на: секционный дизайн обогреватель, панельный дизайн обогреватель, конвекторный дизайн обогреватель. В данном разделе нашего он-лайн магазина предлагаем Вашему вниманию конвекторы Noirot (Ноирот) и Electrolux… Конвекторы Noirot, Electrolux забирают холодный воздух снизу и выпускают горячий воздух через специальные жалюзи. Жалюзи в электроконвекторе Ноирот, Electrolux для выхода теплого воздуха сделаны на лицевой панели - теплый воздух горизонтальным потоком из обогреватели поступает в помещение и температура поддерживается с точностью до 0,1°С. Такой тип электрических конвекторов является очень эффективным и выгодным. Одним из преимуществ обогрева конвектором Нуаро, Электролюкс - это малый нагрев его поверхности. Конвектор отопления выдувает теплый воздух изнутри, поэтому ребенок или взрослый не может обжечься об конвектор. В каталоге представлены конвекторы производителя Noirot, Electrolux различных серий. Есть варианты настенных и напольных конвекторов. Среди всего ассортимента можно подобрать тепловой конвектор и купить такого дизайна, который подойдет Вашему помещению. Кроме того, конвекторы Noirot, Electrolux позволяют поддерживать комфортную температуру в помещении при минимальных затратах электроэнергии. Электрические конвекторы оборудованы цифровыми термостатами, чем обладают не все электрообогреватели.

1. Как и много десятков лет назад человека интересует вопрос оптимального отопления помещения при минимальных затратах. Обогрев помещения можно осуществить двумя способами: конвективным (с помощью передачи тепла через теплоноситель) и тепловым излучением (по типу природного солнечного теплового излучения). Обогрев с помощью конвективного типа не позволяет быстро понизить или же повысить температуру воздуха в помещении, а монтаж такого оборудования иногда требует достаточно больших средств, не говоря уже об эксплуатации. Сегодня на смену конвективным обогревателям приходят инфракрасные. Преимущества ИК нагревателей являются достаточно весомыми и потому инфракрасные обогреватели обретают все большую популярность за последнее время. Инфракрасные обогреватели (ИК обогреватели) отличаются от традиционных конвекционных отопительных систем принципом работы. При работе электрические ИК обогреватели используют не более 15% электроэнергии, что говорит о достаточно малом энергопотреблении и экономичности приборов. Излучаемый тепловой поток обогревателя с инфракрасным излучением транслируется на бытовые предметы помещения и таким образом нагретые предметы образуют систему теплообмена с атмосферой помещения. Электрические ик обогреватели по типу излучения делятся на: высокотемпературные инфракрасные обогреватели (t излучающего элемента выше 400 градусов), длинноволновые (t излучающего элемента от 100 до 220 градусов) и низкотемпературные (t излучающего элемента до 50 градусов). Инфракрасные нагреватели имеют несложную конструкцию и просты в эксплуатации. С легкостью Вы сможете автоматизировать работу электрического инфракрасного обогревателя с помощью терморегулятора. Главным составляющим элементом инфракрасных нагревателей является высокотемпературный ТЭН, содержащийся в цилиндре с инертным газом, который является источником теплового излучения. Излучаемые волны невидимы человеческому глазу и абсолютно безопасны для здоровья, так же как и солнечные лучи. Высокотемпературные электрические инфракрасные обогреватели предназначены для обогрева открытых помещений (веранда, мансард и т. д.). Данный тип инфракрасных нагревателей классифицируется как «жесткий» и потому не рекомендуется использовать в закрытых помещениях. Длинноволновые нагреватели – это обогреватели с «мягким» инфракрасным излучением, которые создают для человека оптимальные климатические условия. Данный тип нагревателей является влагостойким и пожаробезопасным, что позволяет их использовать в помещениях с повышенной влажностью. Низкотемпературные ИК обогреватели производятся в различных вариантах, к примеру, отопительные панели с возможностью покрытия различными отделочными материалами, ИК обогреватели кассетного типа для установки на потолке и пр. Инфракрасные и инертные обогреватели Noirot имеют достаточно простое устройство и абсолютно безопасны. Электрические обогреватели Noirot совмещают в себе преимущества конвективных и инфракрасных обогревателей - тепло обеспечивается, как за счет нагревательного элемента, расположенного внутри модуля, так и за счет теплоотдачи лицевой поверхностью устройства. Предлагаем Вашему вниманию инфракрасные обогреватели Noirot. Сфера применения электрических инфракрасных обогревателей Noirot неограниченна. ИК нагреватели Noirot используют на дачах, в загородных домах, в производственных цехах и пр.

Инфракрасные обогреватели - технология комфорта

При отоплении инфракрасными обогревателями БиЛюкс лучи беспрепятственно проходят сквозь воздух, преобразуясь в тепло лишь при встрече с поверхностью, благодаря чему около 90% тепловой энергии распространяется в зоне пребывания человека и окружающих его предметов. Такой принцип экономит 60% электроэнергии и время прогрева до + 20 градусов всего 30 минут.

При обычном отоплении тепловая энергия в первую очередь тратится на очевидно бесполезный для человека нагрев воздуха под потолком. Пока не прогреется весь воздух на потолке, тепла в нижней части помещения не будет. Время прогрева до +20 градусов не менее 90 минут.

Преимущества инфракрасных обогревателей БиЛюкс: Электрические нфракрасные обогреватели БиЛюкс экономят электроэнергию

• КПД инфракрасных обогревателей БиЛюкс 90% • Быстрый нагрев помещения по сравнению с конвективными системами отопления • При отоплении инфракрасными обогревателями БиЛюкс в удобное для Вас время в помещении может поддерживаться более низкая температура, благодаря использованию терморегулятора, что значительно снизит расход электроэнергии • Аккумулирование тепла. Более низкая стоимость электроэнергии в ночные часы может быть использована для аккумулирования тепла конструкциями здания и оборудованием. В случае отключения электричества тепло сохраняется длительный период времени • Можно использовать инфракрасные бытовые обогреватели БиЛюкс при локальном отоплении, например, для обогрева обслуживающего персонала, не отапливая весь цех • Наличие терморегулятора дает дополнительную экономию электроэнергии.

Обогреватели БиЛюкс не нарушат уют и комфорт

• Установка обогревателей на потолке позволяет сохранить стены и пол свободными, не занимая "рабочую зону" помещения. • Специальная серия инфракрасных обогревателей БиЛюкс для дачи под цвет вагонки • Бытовые инфракрасные обогреватели БиЛюкс работают бесшумно • Потолочные обогреватели БиЛюкс не занимают полезной площади, не мешаются под ногами, об потолочный инфракрасный обогреватель невозможно обжечься (расположение на потолке) • Потолочные обогреватели инфракрасные мобильны (длиноволновые обогреватели легко устанавливаются и демонтируются) • Электрические обогреватели БиЛюкс могут эксплуатироваться во влажных помещениях • Дополнительное тепло. Использование инфракрасных обогревателей БиЛюкс является простым и недорогим решением в дополнение к конвективным системам обогрева.

Обогреватели БиЛюкс безопасны

Электрические обогреватели БиЛюкс можно использовать в качестве основного и дополнительного отопления любых помещений • Обогреватели можно оставлять работать без присмотра • Они не уменьшают содержание кислорода в помещении, не сушат воздух • Не выделяют запахов • Ребенок никогда не обожжется об потолочный инфракрасный обогреватель, в отличие от настенных или напольных конвективных электрических обогревателей • Инфракрасные обогреватели БиЛюкс пожаробезопасны и экологичны • Инфракрасные обогреватели БиЛюкс имеются все необходимые сертификаты

Инфракрасные обогреватели надежны и практичны

• Энергосберегаюшие обогреватели БиЛюкс могут эксплуатироваться во влажных помещениях • Электрические обогреватели БиЛюкс используются при локальном отоплении • Обогреватели электрические используются в различных промышленных процессах для сушки и нагрева. • Срок службы 25 лет (гарантия 3 года на обогреватели БиЛюкс) • Энергосберегаюшие обогреватели БиЛюкс можно хранить в выключеном состоянии при температуре от -50 до +50. Инфракрасные обогреватели БиЛюкс не боятся влаги

Инфракрасные бытовые обогреватели просты в обслуживании

• отсутствие движущихся частей; • нет воздушных фильтров; • отсутствует смазка; • бытовые обогреватели потолочные - большой срок службы нагревательного элемента; • простой монтаж – демонтаж обогревателя

КАКОЕ ОТОПЛЕНИЕ ВЫБРАТЬ: КОНВЕКТИВНЫЕ ОБОГРЕВАТЕЛИ, ЛУЧИСТЫЕ ОБОГРЕВАТЕЛИ, ГАЗОВЫЕ ОБОГРЕВАТЕЛИ, КОНВЕКТОРЫ, МАСЛЯНЫЕ ОБОГРЕВАТЕЛИ И ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ

К сожалению, мы живем не на Багамах и Гаити. Настоящее лето радует нас теплом всего три коротких месяца в году. В остальное время насущной проблемой становится отопление жилья и создание в нем комфортной температуры. Современные системы отопления, представленные на российском рынке поражают разнообразием конструкций, марок и цен. Возможно, этот краткий обзор поможет вам выбрать идеальный отопительный прибор и создавать комфорт и уют в доме длинными зимними вечерами. Итак, что мы должны знать об отопительных приборах?

Отопительные приборы являются элементом системы отопления, предназначенным для передачи теплоты от теплоносителя воздуху и ограждающим конструкциям комнаты.

К отопительным приборам обычно выдвигаются несколько требований, на основании которых можно судить о степени их совершенства и производить сравнения.

Санитарно-гигиенические требования

Отопительные приборы должны обладать как можно более низкой температурой корпуса, иметь наименьшую площадь горизонтальной поверхности для уменьшения отложений пыли, позволять беспрепятственно удалять пыль с корпуса и ограждающих поверхностей помещения вокруг них.

Экономические

Отопительные приборы должны иметь наименьшие приведённые затраты на их изготовление, монтаж, эксплуатацию, а также обладать наименьшим расходом металла.

Архитектурно-строительные

Внешний вид отопительного прибора должен соответствовать интерьеру помещения, а объём должен быть наименьшим.

Производственно-монтажные

Должна обеспечиваться максимальная механизация работ при производстве и монтаже отопительных приборов. Отопительные приборы должны обладать достаточной механической прочностью.

Эксплуатационные

Отопительные приборы должны обеспечить управляемость их теплоотдачей и обеспечивать теплоустойчивость и водонепроницаемость при предельно допустимом в рабочих условиях гидростатическом давлении внутри прибора.

Теплотехнические

Отопительные приборы должны обеспечивать наибольшую плотность удельного теплового потока, приходящегося на единицу площади (Вт/м).

На рынке товаров все электрические системы отопления можно разделить на несколько категорий.

Конвективные

Эти обогреватели могут быть с естественным теплообменом (простейшие конвекторы, настенные панели) или с принудительным обдувом (тепловые пушки, тепловентиляторы и т.п.).

Лучистые

Этот тип обогревателей делится на два подкласса:

длинноволновые; инфракрасные. Инфракрасные обогреватели отличаются от длинноволновых спектром излучения в связи с разной температурой нагрева рабочего элемента. У инфракрасных обогревателей ТЭН раскаляется до 700–800°C, в отличие от длинноволновых, где температура рабочей пластины, которая исполняет роль излучателя, примерно 200–250°C. Поэтому, использование инфракрасных обогревателей с открытым ТЭНом в закрытых помещениях, а тем более в жилых, становится невозможным. Именно длинноволновый обогреватель (иногда его ошибочно называют инфракрасным) является пожаробезопасным прибором в эксплуатации, не выжигающим кислород и дающим «мягкое» тепло, благоприятное для человека.

Комментарий специалиста

Владимир Прохоренко, генеральный директор компании «Сол-Эко»:

«При выборе потолочного длинноволнового обогревателя обратите внимание на то, что у некоторых компаний-производителей обогреватели в рабочем состоянии при нагреве пластины начинают потрескивать. Это говорит о технологической ошибке при производстве обогревателя. Купив такой обогреватель, вы получите дополнительные шумы в помещении. Поэтому, при совершении покупки, попросите включить обогреватель… и через 15 минут вам все станет ясно.»

«Теплый пол»

Сегодня для повышения теплового комфорта очень часто монтируется так называемый «теплый пол», представляющий собой либо электрический кабель, либо систему труб. Нагревательные кабели, используемые в «теплых полах», изготавливаются из материалов, обеспечивающих повышенную надежность. Отделочное покрытие пола может быть любым — кафельная плитка, линолеум, ковровое покрытие, паркет. Срок службы «теплого пола» не меньше, чем у любой скрытой проводки. Необходимая мощность нагревательного кабеля, который нужно установить, рассчитывается в зависимости от площади помещения.

Излучающие пленки

На российском рынке уже начинают появляться низкотемпературные излучающие пленки с напыленным сетчатым инфракрасным нагревателем. Это некая альтернатива «теплому полу». Температура на поверхности от 50 до 90°C. Выпускаемые мощности этих систем отопления ограничиваются пределом в 600 Вт. А энергоэффективность их гораздо ниже, чем у длинноволновых обогревателей той же мощности. Ограничение высоты до 3 метров снижает область их применения.

Лучистый обогрев имеет ряд неоспоримых достоинств. Основное — это экономия тепловой энергии до 65%. А также не связанный с прогревом воздуха способ передачи тепловой энергии, высокий КПД.

Для такого вида отопительных систем не нужно прокладывать теплотрассы и газопроводы.

Можно задать любой температурный режим в комнатах, а при включении такой отопительной системы в комплекс «умный дом», появляется возможность централизованного компьютерного управления температурой воздуха в каждой комнате.

Бесшумная, экологичная, влагоустойчивая, не выжигает кислород, пожаробезопасна.

Поверхность теплоотдачи от пола и предметов, нагретых такими обогревателями, в жилых помещениях в среднем в 5–10 раз превышает поверхность теплоотдачи традиционных отопительных приборов, поэтому объем воздуха в зоне пребывания людей прогревается до заданной температуры быстрее, чем это в состоянии сделать конвективные системы отопления.

Для поддержания температуры в помещении устанавливается надежный терморегулятор, что дает дополнительную экономию электроэнергии.

Газовые обогреватели

Широкое применение в настоящее время получили газовые обогреватели потому, что они очень удобны в использовании. Газ — дешевое, экономичное, практически безотходное топливо, доступное и выгодное. Газовый обогреватель предназначен для обогрева как открытых мест, например: уличных площадок, террас, веранд, так и загородных домов и дач.

Многие модели газовых обогревателей оснащены термостатами, для задания и поддержания нужной температуры воздуха в помещении. При этом расход топлива, которое бытовой газовый обогреватель потребляет, оказывается значительно меньше. Газовый обогреватель работает на пропане, который при сгорании практически не оставляет запаха и в отапливаемом помещении. Бытовые газовые обогреватели бывают нескольких типов. Особого внимания заслуживают газовые обогреватели переносного типа, обеспечивающие практически безотходное сгорание топлива и имеющие коэффициент полезного действия близкий к 100%. Такие газовые обогреватели можно брать с собой в поездки, на дачу, они очень удобны и не дадут хозяину замерзнуть в пути. Газовые обогреватели очень мобильны и готовы к работе за считанные минуты.

Также для некоторых моделей предусмотрены специальные переходники, позволяющие подключать одновременно два баллона. Что позволяет беспрерывно эксплуатировать промышленные газовые обогреватели.

Конвекторы

Это отопительные приборы, принцип работы которых основан на законах циркуляции воздушных потоков. Одним из достоинств конвектора является абсолютно бесшумная работа. Чаще всего, эти отопительные приборы крепятся на стену или устанавливаются на полу при помощи специальных ножек. Конвекторы автоматически поддерживают температуру, экономят электроэнергию за счет встроенного термостата и не сжигают кислород.

По виду теплоносителя конвекторы подразделяют на:

газовые; электрические; водяные. Электрические конвекторы

Это и высокая скорость прогрева, и эффективная конвекция, компактность и удобство в применении. Кпд работы электрического конвектора близок к 99%. Электрические конвекторы обеспечивают равномерный обогрев всего объема помещения. Отопительные конвекторы очень надежны и обладают высокой пожароустойчивостью.

Газовые конвекторы также отличаются высоким кпд. Принцип отопления, который реализуют газовые конвекторы, основан на том, что тепловая энергия, выделяющаяся при горении газа, передаётся непосредственно циркулирующему комнатному воздуху. За счёт излучения тепла достигается дополнительный эффект обогрева. Сочетание конвекции и излучения представляют собой идеальную модель отопления.

Водяные конвекторы работают аналогично газовым, только носителем тепла здесь является вода.

Все конвекторы, электрические, газовые, водяные, отличаются надежной автоматикой которая обеспечивает безопасность детей и животных, а отсутствие необходимости заземлять прибор позволяет эксплуатировать конвекторы в помещениях с повышенной влажностью. Конвекторы просты и удобны в применении, отличаются простотой и легкостью монтажа.

Обогреватели масляные бытовые

Для обогрева небольших помещений, как правило, используют бытовые обогреватели. Компактная и удобная бытовая техника. Обогреватели не занимают много места в квартире, хорошо и незаметно вписываются в интерьер, способны за короткий промежуток времени нагреть воздух в комнате. К бытовым обогревателям предъявляются повышенные требования по безопасности и экономичности. Бытовые обогреватели делят на два типа:

тепловентиляторы; масляные бытовые обогреватели. Бытовой тепловентилятор — небольшой компактный прибор, нагревательным элементом которого является либо спираль, либо керамический элемент, который более предпочтителен, так как не уменьшает количество кислорода в помещении. Они используются там, где кроме электричества нет больше никаких источников энергии. И являются не слишком экономичным аналогом.

Масляные бытовые обогреватели наиболее популярны. Они служат для быстрого, экономичного и комфортного обогрева. Полость корпуса масляного обогревателя заполнена минеральным маслом с высокой температурой кипения, которое нагревают специальные электрокипятильники. Поскольку масляные обогреватели бытовые используют теплопроводник с высокой удельной теплоемкостью, то и время остывания таких масляных обогревателей значительно больше. За счет этого и снижаются их энергозатраты. Масляные обогреватели подбираются по мощности в зависимости от объема обогреваемого помещения. Современные масляные обогреватели имеют красивый дизайн и способны украсить любой интерьер.

Тепловые насосы

Тепловым насосом называется машина, которая поглощает низкопотенциальную теплоту из окружающей среды с температурой 4–6°C и выше и передает ее в систему теплоснабжения потребителей в виде нагретой воды или воздуха. Передача тепла производится рабочим телом — хладагентом (фреоном). Электроэнергия, потребляемая тепловым насосом, тратится лишь на перемещение фреона по системе с помощью компрессора точно так же, как в холодильных машинах. Система работает как котел при отоплении, и как кондиционер при охлаждении. Зимой, тепло неостывшей земли, система передает в дом. Этот же цикл используется и при нагреве воды. Летом излишки тепла в доме передаются через теплообменник в обратном направлении.

В качестве низкопотенциального источника тепловой энергии для обогрева дома может быть использовано тепло естественного происхождения (наружный воздух; тепло грунтовых, артезианских и термальных вод; воды рек, озер, морей и других незамерзающих природных водоемов). Тепловые насосы комплектуется системой управления и автоматики, которая поддерживает заданный режим работы теплового насоса.

Cрок эксплуатации земляного коллектора зависит от уровня кислотности почвы и может достигать 50–100 лет, при повышенном же pH — приблизительно 30 лет.

В процессе использования система не нуждается в специальном обслуживании, возможные манипуляции не требуют специальных навыков и описаны в инструкциях к конкретным моделям. Этому оборудованию для отличной работы требуется только один визит механика в течение года.

Создавайте свои «теплые течения». Это полезная и благодарная работа.

Комментарий специалиста

Смирнов М. В., генеральный директор ООО «ЭкоСистемы»

«На сегодняшний день существует достаточно много способов эффективно прогреть загородный дом, поэтому очень важно в начале строительства правильно выбрать систему отопления, место расположения оборудования, и, совершенно естественно, соотнести первоначально вложенные средства и эксплуатационные расходы. Но также нужно помнить, что только специалист может определить и подсказать нужный вариант установки оборудования, стараясь исключить нежелательные ситуации при эксплуатации.» http://www.asamagroup.ru/maslyanye-obogrevateli.php http://www.bronepol.ru/y7/y750/index.php?ELEMENT_ID=4228 http://www.advicetech.ru/home/adv_heater.htm

Вывод

Мы провели исследование нескольких типов обогревателей, представляемых современным рынком. Изучили их основные характеристики и принцип действия. Сравнительный анализ обогревателей показал, что наиболее оптимальным для использования с целью обогрева жилого помещения является обогреватель....

Другие документы

Учебный проект Мой теплый дом