Низкотемпературное отопление

Температурный режим можно разделить на три отдельных параметра: температура теплоносителя при выходе из котла, на входе в котел и температура воздуха в помещении. Другими словами: подача, обработка, воздух, именно эта последовательность используется во всех числах представленных в документах.

Традиционные системы отопления, рассчитываются по старому, при выходе из котла температура воды составляет в среднем 70-80 градусов, на входе примерно 60. На практике же такой режим не используется, и для расчета систем отопления используют европейские нормы. Именно по этим нормам, настроены импортные котлы длительного горения.

Европейский стандарт по отоплению EN 442 имеет обычный температурный режим 75/65 градусов, помимо этого существует также понятие «мягкое тепло», с режимными параметрами 55/45 град. Данный температурный режим, станет основным в будущем.

Что такое низкотемпературная система отопления? Это система, где температура воды на выходе составляет 60 град. На входе — менее 40. Это довольно условное разграничение по температуре, да и дело здесь не только в температуре.

Довольно широкой известности, приобрела система низкотемпературного отопления «теплый пол». В ней также эффективно могут использоваться радиаторы разного размера. По сути, в каждом частном доме используется низкотемпературная система отопления, и в переходной сезон температура на регуляторе газового котла, равна 50-60 градусам.

Главным преимуществом низкотемпературного отопления, является его комфортность. Ведь не раз уже говорилось об осушении воздуха разогревшимися радиаторами, и о большом количестве пыли, вызванной вследствие воздушной конвекции. Конечно же, не стоит воспринимать это как главный аргумент, доказывающий неэффективность радиаторов, но теоретически эти явления все же бывают. Сложно дать оценку их величине, так как большинство из наших предшественников, благополучно использовали традиционное высокотемпературное отопление. Ясно лишь одно, что теплый радиатор, все же комфортнее горячего.

К еще одному преимуществу низкотемпературного отопления можно отнести, возможность применения в системе, современных технологий. А именно можно использовать конденсационные котлы и солнечные коллекторы. Которые требуют низкой температуры обратки, в системе.

По этому, низкотемпературная система отопления – являет собой систему отопления, рассчитанную на режим работы при низких температурах, в районе 60/40 градусов и ниже. Под этот режим специально подбираются генераторы тепла и радиаторы. Также в низкотемпературном отоплении допускается возможность использования высоких температур во время зимы, при сильных морозах.

Источник: housedb.ru

Функционирование любого типа отопительной системы направлено на создание оптимального температурного режима для жильцов дома. Сложившийся стереотип в отношении «правильного» обогрева подразумевает простой критерий определения его качества – чем горячее отопительные приборы, тем лучше. Но так ли это? Действительно ли высокотемпературный обогрев обеспечивает максимально возможный комфорт и не оказывает негативного воздействия на человеческий организм?

Климатические, медицинские и технологические исследования доказали, что это не так. Наиболее желанным и безопасным вариантом формирования комфортных параметров микроклимата помещений является низкотемпературное отопление РІ частном РґРѕРјРµ, которое не только эффективно, экономично и практично, но и положительно влияет на физическое состояние человека. 

Ключевые особенности низкотемпературного обогрева

Важно знать, что словосочетание «низкие температуры» довольно условно и является сравнительной величиной в отношении классического источника тепла с высокой температурой рабочей среды (+70-80С). Низкотемпературное отопление частного дома работает с теплоносителем, разогретым до +40-45/55-60°С, где меньшие значения температур показывают состояние рабочей среды на входе в теплогенератор, а большие – на выходе. В Европе более креативно и точно подошли к определению низкотемпературного обогрева, введя в оборот понятие «мягкого тепла» (стандарт EN422).

Виды низкотемпературного отопления частного дома

Системы обогрева со сниженной температурой рабочей среды могут создаваться на принципах конвективной или лучевой теплоотдачи:

• радиаторное отопление;
• поверхностный обогрев.

Радиаторное низкотемпературное отопление в частном доме

Применяются разноплановые отопительных приборы, среди которых лучше всего себя зарекомендовали радиаторы панельного типа с нижним или боковым подключением. Радиаторное низкотемпературное отопление в частном доме проектируется на общих основаниях, но при этом требует тщательного подбора обогревателей с увеличенной мощностью из-за нестандартной температуры теплоносителя.

Поверхностный низкотемпературный обогрев

Ярким и известным каждому примером использования низкотемпературного отопления в частном доме является система «теплых полов». Трубы укладываются на подготовленную и теплоизолированную поверхность спиралью, зигзагом или змейкой на расстоянии на ближе 100 мм и не дальше 300 мм друг от друга. Чтобы добиться высокой эффективности и равномерности теплоотдачи длина контура не должна превышать 75 метров. Поэтому для больших помещений или при монтаже напольного обогрева в нескольких комнатах выполняется установка распределительного коллектора.

Аналогичная технология применяется для обустройства поверхностного обогрева в стенах. Трубы с определенным шагом укладки монтируются в стену параллельно полу и фиксируются специальными креплениями. Теплоноситель двигается по направлению сверху вниз. В качестве стеновой основы для передачи тепла выступает мелово-цементная штукатурка, которая отличается прочностью и превосходно декорирует трубы. Поверхностный обогрев не создает принудительного перемещения воздуха, благодаря чему тепло равномерно распределяется по всей площади помещения, формируя оптимальные условия для проживания, сна и отдыха.

Котельное оборудование для низкотемпературного отопления в частном доме

Обратка системы низкотемпературного обогрева содержит рабочую среду температурой 40-45°С, что является весьма критичным для большинства классических котельных установок из-за угрозы образования едкого конденсата на теплообменных поверхностях (точка выпадения росы). Поэтому проектирование низкотемпературного отопления в частном доме  и подбор соответствующего оборудования должны выполняться специалистами.

В случае фактического наличия теплогенератора, не обеспечивающего в полной мере требований температурного режима для формирования «мягкого тепла», возможно применение гидрострелки или насоса подмеса с термостатом. Но оптимальным вариантом источника тепла для низкотемпературного обогрева являются конденсационные котлы, которые специально разработаны под данный тип отопительной системы. В таких котельных установках реализована особая схема полезного использования свойств паров, образующихся при сгорании топлива.

Преимущества и недостатки низкотемпературного отопления в частном доме

В сравнении с традиционной высокотемпературной системой отопления схема с использованием «мягкого тепла» имеет весомый и в то же время относительный недостаток – более высокую стоимость законченного проекта, особенно при необходимости дополнительного утепления дома. В остальном низкотемпературное отопление в частном доме характеризуется только положительными моментами:

• способность поддерживать режим более высоких температур (при необходимости);
• обеспечение комфортных условий в помещении без излишнего удаления влаги из воздуха и формирования воздушных потоков, переносящих пыль;
• высокая экономичность (до 20% и более) за счет:

a)   раздельной настройки температур в контурах;

b)  более эффективной переработки энергоресурсов;

c)   возможности дополнительного подогрева воды альтернативными источниками тепла;

d)   способности функционировать при выключенном котле благодаря оперативному перераспределению тепловой энергии, накопленной в теплоаккумуляторе;

В ситуации, когда качественно устранены все источники теплопотерь, низкотемпературное отопление в частном доме достаточно быстро окупится даже с учетом регулярного технического обслуживания котельной и растущих цен на топливо. По мнению специалистов, мягкий температурный режим благодаря своей комфортности, безопасности, универсальности и экономичности составит достойную конкуренцию высокотемпературным системам и со временем займет их место.

Источник: www.vashdom.ru

Низкотемпературные системы отопления сегодня по-прежнему еще не получили в России широкого распространения, зато успешно практикуются в Европе, в том числе, в странах с не самым мягким климатом, но там где активно используются для теплоснабжения и климатизации зданий ресурсы возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

Главными и очевидными достоинствами таких систем является экономия энергоносителей на основе ископаемых углеводород в сочетании с минимизированием вреда экологии. Кроме того, низкотемпературные системы предоставляют пользователю дополнительные возможности в достижении теплового комфорта в доме и управлении микроклиматом помещений.

В России сфера применения низкотемпературных систем отопления ограничена не только климатическими особенностями во многих ее регионах, но и нормативами. В частности, этот фактор действует при массовой застройке, на объектах типа многоквартирных домов, для которых нормативы разработаны под другие режимы теплоснабжения зданий. Поэтому низкотемпературные системы отопления, если и применяются, то в таких учреждениях социального назначения, как поликлиники и детские сады, а также более широко в частном коттеджном секторе. Кроме того, их обычно проектируют и устанавливают для теплоснабжения и климатизации энергосберегающих домов, прежде всего «активных», которые в последние годы тоже стали строится в России. Минимизация теплопотерь через ограничивающие конструкции и вентиляцию здания –   вообще одно из главных условий успешного применения там низкотемпературных систем отопления.

Создаются низкотемпературные системы отопления на основе высокоэффективных теплогенераторов и трансформаторов энергии ВИЭ, а также с применением современных моделей отопительных приборов и электронной автоматики, объединяющейся в системы интеллектуального управления.

Генерация с аккумуляцией

По существующим нормативным документам температурный режим системы отопления характеризуется тремя параметрами: температурой теплоносителя на выходе из теплогенератора, на входе в него и температурой воздуха в помещении. Режим, где на выходе из теплогенератора температура теплоносителя не превышает 55 °С, а на входе составляет до 45 °С, считается присущим низкотемпературным системам. Температура воздуха в помещении принимается обычно равной 20 °С. Наиболее распространенные температурные режимы в таких системах – 55/45/20 °С, 45/40/20 °С или даже 35/30/20 °С.

Низкотемпературные системы отопления могут быть моновалентными, где тепло вырабатывается одним теплогенератором, или, чаще, поливалентными, в которых совмещается работа нескольких теплогенераторов или трансформаторов в тепло энергии ВИЭ (рис. 1). Такие поливалентные системы еще принято называть гибридными.

Рис.1

Как для моно-, так и для поливалентных систем (в качестве пикового теплогенератора)  удачно подходит конденсационный котел. Его режим работы наиболее близок к указанному выше и в значительной степени зависит от температурных параметров системы отопления. Чем ниже температура теплоносителя в обратном котловом контуре, тем более полно происходит конденсация пара, больше тепла будет утилизировано, выше КПД конденсационного котла. Для газовых котлов пороговая температура конденсационного режима – 57 °С. Поэтому и система отопления должна быть рассчитана на использование теплоносителя с более низкой температурой в обратном контуре.

При средних для зимнего периода температурах она по проектному расчету с учетом максимальной эффективности конденсационного режима не должна превышать 45 °С. Такие параметры обеспечиваются низкотемпературными системами отопления, в которых конденсационные котлы работают преимущественно в «штатном» для них режиме.

Разумеется, в низкотемпературных системах может использоваться и находит применение не только конденсационная котельная техника. Теплогенератором в такой системе, в том числе пиковым, может быть любой высокоэффективный котел, работающий на любом топливе и, в частности, электрический. В гибридных системах котел включается в работу только при пиковых нагрузках, когда остальные теплогенераторы (трансформаторы энергии ВИЭ – солнечные коллекторы, тепловые насосы) не справляются с обеспечением теплового комфорта в отапливаемых помещениях и нужд ГВС.

При использовании энергии ВИЭ в системы низкотемпературного водяного отопления обычно включают теплоаккумуляторы, которые могут быть с жидкими и твердыми заполнителями, фазовыми (использующими теплоту фазовых превращений) и термохимическими (теплота аккумулируется за счет эндотермических реакций и высвобождается при экзотермических).

В теплоаккумуляторах с жидкими и твердыми заполнителями (вода, низкозамерзающие жидкости (раствор этиленгликоля), гравий и др.) теплота накапливается за счет теплоемкости материала заполнителя. В фазовых теплоаккумуляторах накопление теплоты происходит при плавлении или изменении кристаллической структуры заполнителя, а высвобождение – при его твердении.

Наибольшее распространение в гибридных низкотемпературных системах водяного отопления, устанавливаемых в коттеджах, получили водяные баки-аккумуляторы, успешно демпфирующие пиковые нагрузки ГВС, запасающие тепло от работы солнечного коллектора, теплового насоса или (зимой) пикового теплогенератора. Аккумулируя тепловую энергию от различных источников, такой теплоаккумулятор позволяет оптимизировать их работу с точки зрения максимальной экономической эффективности в конкретный момент, резервируя «дешевое» тепло. Избыток выработанного тепла при этом может использоваться для ГВС. Их применение оправдано также при использовании тепловых насосов для оптимизации работы компрессоров и гидравлической развязки контуров теплового насоса и нагрузки.

Водяной бак теплоаккумулятор представляет собой хорошо изолированную, например, слоем пенополиуретана толщиной 80–100 мм емкость, в которую встроено несколько теплообменников. Теплоаккумулятор объемом 0,25–2 м³ может накапливать 14–116 кВт·ч тепловой энергии.

Приборы для систем низкотемпературного отопления

Низкая температура теплоносителя определяет выбор приборов для систем низкотемпературного отопления, которые должны эффективно осуществлять теплоотдачу в отапливаемых помещениях, работая в гибком режиме. Если эти приборы устанавливаются в коттедже, где давление теплоносителя в трубопроводах заведомо невелико, то их прочностные характеристики уходят на второй план.

Рис.2

По мнению специалистов, наиболее удачно в низкотемпературных системах применяются настенные, парапетные или встраиваемые в пол конвекторы с принудительной вентиляцией (рис. 2) и стальные панельные радиаторы (рис. 3). В таких системах должны применяться конвекторы, оснащенные теплообменником с большой поверхностью  – многослойные с частым оребрением и вентилятором, обеспечивающим большой теплосъем. Кроме конвекторов, этим условиям удовлетворяют также настенные настенные и потолочные фанкойлы (вентиляторные доводчики).

Рис.3

В системах принудительной конвекции без вентилятора могут применяться эжекционные доводчики. За счет эффективного теплосъема и большой мощности эти приборы будут обладать небольшими габаритами по сравнению с другими видами оборудования.

Преимуществом таких приборов является возможность их использования в комбинированных системах, которые отапливают помещения в холодный период, а летом используются для охлаждения воздуха.

Если же в низкотемпературных системах применяются конвекторы без вентилятора, их высота должна быть не меньше 400 мм.

Панель с теплоносителем стального панельного радиатора находится снаружи отопительного прибора. От нее греются ламели конвективного элемента. Чем дальше от панели, тем ламели холоднее. Конвекции при низкой температуре радиатора мешает вязкость воздуха, зажатого между ламелями. Но тепловому излучению с панели ничто не мешает.

Стальные панельные радиаторы находят удачное применение в системах низкотемпературного отопления еще и потому, что их модельные линейки включают широкий набор типоразмеров, а это важно для оптимального размещения отопительных приборов в таких системах, в частности, в них должны устанавливаться отопительные приборы, которые перекрывают всю длину оконного проема.

Рис.4

Работа конвекторов с принудительной вентиляцией и стальных панельных радиаторов будет удачно сочетаться с теплым водяным полом (рис. 4), который буквально рассчитан на работу с теплоносителем, характеризующимся низкой температурой. Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», п. 6.5.12, среднюю температуру поверхности полов со встроенными нагревательными элементами следует принимать не выше 26 °С – для помещений с постоянным пребыванием людей; и не выше 31 °С – для помещений с временным пребыванием людей. Температура поверхности пола по оси нагревательного элемента в детских учреждениях, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35 °С. В реальных условиях при существующих технологиях монтажа теплого пола такие температуры его поверхности достигаются при температурах теплоносителя на входе в трубопровод теплого пола не выше 45 °С.

Теплые полы значительно повышают экономичность низкотемпературных систем отопления. Так, при оборудовании теплого пола запаса энергии водяного теплоаккумулятора емкостью 1,2 м³ достаточно для отопления дома площадью 130–140 м² за счет электроэнергии, получаемой по низкому ночному тарифу.

Все приборы водяного отопления в низкотемпературных системах отопления оснащаются терморегулирующей автоматикой.

Интеллектуальное управление

Так как большинство низкотемпературных систем являются гибридными, а также возможно совмещение в одной такой системе функций отопления и кондиционирования, то наибольшей их эффективности и экономичности можно достичь при рациональном управлении всеми составляющими системы. Сегодня для этого применяются системы smart-управления.

Без интеллектуального управления невозможно эффективно и в то же время гибко регулировать систему, основываясь на реальных показаниях датчиков, а не на встроенных графиках, не учитывающих условия конкретно взятого объекта теплоснабжения. Когда в проекте используется smart-управление, необходимо только задать первоначальные настройки, а дальше интеллектуальная автоматика будет автоматически их поддерживать.

Smart-контроллер отвечает за переключение системы с одного источника тепла на другой. Ежесекундно обрабатывая несколько вводных, контроллер выбирает самый экономичный на данный момент источник тепла. Согласно заданной логике сначала используется тепловая энергия от самого дешевого источника.

Применение таких систем интеллектуального управления позволяет дифференцированно задавать температуры в контролируемых помещениях, добиваясь тем самым, кроме экономичности, еще и наивысшего уровня теплового комфорта.

Статья из журнала "Аква-Терм" , № 5/2017. Рубрика "Отопление и ГВС"

Опубликовано: 17 ноября 2017 г.

вернуться назад

Источник: aqua-therm.ru

Характеристики низкотемпературной системы отопления

Вопрос, что такое низкотемпературное отопление, возникает у многих людей. Обычно такие системы характеризуются прогревом теплоносителя до 60 градусов по Цельсию. При этом, на входе в систему он имеет температуру около 40 градусов, а на выходе – около 60. Рассмотрим, как это достигается.

Температурный режим отопительных систем может быть описан тремя характеристиками:

•    • Температура теплоносителя на входе в котел.
•    • Температура на выходе.
•    • Температура в обогреваемом помещении.

Данные котла должны указываться в техпаспорте изделий именно в этой последовательности. Отопительные системы традиционного типа (включая и центральное отопление), были рассчитаны таким образом, что на выходе из нагревателя вода должна иметь температуру около 80 градусов при температуре в 60 градусов на входе. Однако в наши дни такие показатели являются несколько устаревшими. Температура может быть снижена или теплосетью, или же самим пользователем. Европейские же котлы, которые сегодня практически полностью вытеснили советские отопительные аналоги, работают по несколько иным схемам.

По европейскому стандарту нормальный режим работы систем отопления предполагает температуру 60-75 градусов по Цельсию. Но здесь же говорится о понятии так называемого «мягкого тепла», предполагающего параметры системы с температурой до 55 градусов. И именно этот режим может стать нормативным в недалеком будущем, если учесть все ужесточающиеся требования к экономии. Таким образом, монтаж теплых полов становится все более актуальным.

О «теплых полах», пожалуй, слышали все. Именно эта система выступает одним из наиболее ярких примеров низкотемпературного отопления. К тому же, большинство владельцев частного дома сегодня уменьшают температуру котлов до «единички», дабы довести температуру теплоносителей до 50-60 градусов.

Какие преимущества есть у низкотемпературного отопления

При установке системы водяных теплых полов, вы получаете следующие преимущества:

1.   1. Основное преимущество – это уровень комфорта. Ни для кого не секрет, что чересчур горячие батареи сушат воздух, образуя в доме излишнюю конвекцию, которая поднимает в доме много пыли, оказывая на человеческий организм негативное влияние.
2.   2. Экономичность. Отказываясь от интенсивного обогрева в пользу выборочного, для которого характерна раздельная регулировка температуры, вы можете сэкономить до 20% теплоносителей.
3.   3. Технологическая экономичность. Используя режим теплых труб, вы сможете открыть для себя сразу две возможности для обогрева – конденсационные котлы, характеризующиеся КПД до 95%, и солнечные коллекторы, позволяющие получить «бесплатную» энергию.

Устраняя основные источники теплопотерь и желая снизить затраты тогда, когда через 5-10 лет система окупится, владельцы домов могут начинать переоборудование отопительных систем на более экономичный режим работы.

Источник: geo-comfort.ru

Любая система отопления в доме призвана обеспечивать для его жильцов комфортные условия проживания в его помещениях.

Что же собой представляет низкотемпературная система отопления?

Это такая система отопления, где соотношение температур выходного и входного потоков жидкости-теплоносителя, равняется соотношению его температур – 60/40 °С. Конечно же, разграничение это довольно условное, и дело здесь не только в этом.

Если смотреть в корень «температурного» вопроса, то с действующей практики функционирования обычных систем отопления можно сказать, что в переходной отопительный период в каждом доме или квартире с индивидуальным отоплением, мы фактически используем близкий к этому режим работы отопительной системы.

В этот отопительный период, на регуляторе газового котла нашей системы отопления, мы, как правило, и выставляем температурные значения его функционирования 60/50 °С.

Если же говорить с позиций комфортности в помещении и безопасной эксплуатации системы с различной температурой радиаторов отопления при этом, то понятно, что теплый радиатор, с температурой в 60 °С низкотемпературной системы отопления дома, намного комфортней, и что самое главное безопасней, нежели радиатор обычной системы отопления с его температурой примерно в 80 °С.

Также, широко известной среди населения разновидностью низкотемпературной системы отопления является система отопления «теплый пол», однако в данной системе достаточно эффективно и часто используются и радиаторы отопления. А сейчас поговорим о температурных режимах функционирования всех современных систем отопления, а также о достоинствах систем низкотемпературного отопления.

Немного о температурных режимах и низкотемпературном отоплении.

Любой, заданный температурный режим работы системы имеет три параметра:

• Температура жидкости-теплоносителя на выходе с котла.

• Температура жидкости-теплоносителя на входе в котел.

• Температура воздуха в помещении.

Именно в данной последовательности числа во всех сопроводительных документах к котлам и проставляются.

В наших, «традиционных» системах отопления, их расчет по температурным параметрам делается таким образом, что на выходе из котла, температура должна находиться в пределах +70 – +80 °С, а на входе – порядка +60 °С.

Примерно такой же стандарт есть и для систем отопления в Европе, где согласно норм стандарта EN-442, заложены оптимальные параметры для систем отопления в соотношении выход/вход, составляющие 75/65 °С. В том же стандарте, также заложено такое понятие, как «мягкое тело», что соответствует температурному режиму в низкотемпературной системе отопления с выходной температурой после котла +55 °С и его входной температурой примерно +45 °С.

Поэтому, для расчетов современных низкотемпературных систем отопления, все-таки, предпочтительней будет привязываться к европейским нормам стандартизации, поскольку именно на эти нормы, и настраиваются в своем большинстве все импортные котлы.

Да в принципе, по мнению специалистов, мягкий температурный режим отопления согласно европейского стандарта EN-442, это будущее всех существующих систем отопления.

Об основных преимуществах низкотемпературного отопления.

Относительно преимуществ данной системы отопления, то они следующие:

• Основным преимуществом системы низкотемпературного отопления есть ее комфортность, ибо уже «притчей во языцэ» стало мнение о том, что сильно разогретые радиаторы обычной системы обогрева, существенно осушают воздух в помещении, а также про большое количество пыли в помещении, возникающем вследствие перемещения слоев воздуха (конвекции) при таком отоплении.

Всем этим предрассудкам, давать оценку сложно, но необходимо признать одно, что все-таки, теплый радиатор низкотемпературной системы отопления дома – намного комфортней и предпочтительней, его горячего собрата в обычной системе отопления.

Специалисты утверждают, что чем температура радиатора или другого отопительного прибора в комнате, ближе к температуре, которая требуется в данном помещении – тем уютней и комфортней человеку, здесь находиться.

• Система отопления с использованием низкотемпературных технологий также предусматривает и возможность использования высоких температур в помещениях дома. К примеру, во время достаточно сильных, наших «сибирских» морозов – это допустимо.

• Возможность аккумуляции (накопления) энергии в системе низкотемпературного обогрева за счет использования в ней теплоаккумуляторов, ибо, чем ниже температура жидкости-теплоносителя циркулирующей в системе отопления, тем больше тепловой энергии «откладывается» про запас.

• Легкость в регулировании систем низкотемпературного отопления посредством использования программируемых термостатов, поскольку разброс температур, выходной из теплогенерирующего устройства системы и температурой в помещении – значительно ниже, нежели при обычной системе обогрева.

Заключение.

Подводя небольшой итог нашего разговора, можно сказать, что система низкотемпературного отопления дома, является более совершенной, безопасной и экономически выгодной, нежели применение в отоплении наших домов обычных, высокотемпературных систем обогрева. Поэтому, за низкотемпературным отоплением – будущее! 

Источник: ingsvd.ru