Энергосбережение: децентрализованные системы отопления
Мы настолько привыкли к традиционным системам отопления, что не представляем себе дома без привычных труб и батарей, а предприятия и цеха — без целых регистров из труб в несколько уровней. Мы не задумываемся об этой «традиционности», пока не увидим лужу под протекающим старым водяным радиатором отопления. И тогда вспоминаем, и что система была смонтирована в «старые добрые времена», и что ее давно никто не осматривал, и что было бы неплохо заменить всю разводку труб и конвекторы на более современные. Но несложный подсчет показывает, что это будет стоить ровно столько, сколько стоит монтаж новой системы отопления.
Следующий неприятный момент, связанный с традиционной системой отопления, наступает, когда мы смотрим счета за тепло. К слову сказать, не у всех эти счета вызывают серьезные размышления о пригодности системы. И не зная, что привычным системам существует альтернатива, люди принимают их как должное. Но экономисты больших и энергоемких предприятий замечают, что стоимость оплаты за тепло составляет зачастую до 40 % от себестоимости выпускаемой продукции. Причем это подтверждают результаты независимого энергоаудита некоторых предприятий. И глядя на все цифры, мы осознаем, что находимся в жестких условиях рынка, где происходит сложная реструктуризация всех секторов, включая и рынок энергоресурсов.
В рыночных условиях любая энергия не может быть бесплатным социальным благом. Любая энергия — электрическая или тепловая — должна стоить для потребителя ровно столько, сколько она стоит на самом деле. Цена энергии должна отражать все издержки ее производства и транспортировки и не искажать истинную стоимость энергии. Это аксиома, не требующая доказательств. Можно, конечно, еще поразмышлять над тем, насколько реальны издержки при производстве и передаче тепла, но снижение этих издержек в любом случае не зависит от нас — конечных потребителей тепла. Таким образом, нам как потребителям остается только одно — эффективно использовать тепловую энергию на месте ее потребления, чтобы снизить денежные затраты на это потребление, но не в ущерб комфорту или производству. Это как раз и есть вопросы энергосберегающих технологий потребления тепла.
Либерализация энергетического рынка подразумевает не только свободу сектора производства и распределения энергии, но и определенную свободу для потребителя. Как правило, эта свобода ограничивается только выбором приборов учета и контроля тепловой энергии. Но полная свобода потребителя дана не всем, а только тем, у кого есть выбор способа отопления.
Что же сегодня представлено на рынке энергосберегающих тепловых систем? Выбор очень велик — любые генераторы тепла на любом энергоносителе. И очень большая часть энергосберегающих тепловых систем представлена локальными, т. е. местными системами отопления, отличительная черта которых — отсутствие в процессе отопления промежуточного теплоносителя. Тепло в этом случае получают (производят или аккумулируют) на месте его потребления. Любая локальная (местная или децентрализованная) система выгодно отличается тем, что в ней полностью отсутствуют потери на передачу тепла к месту его потребления. Монтаж локальной системы исключает организацию любой транспортировки тепла. Традиционная система, организованная на подогреве воздуха с помощью теплоносителя (например, горячей воды), включает в себя монтаж двух систем. Первая: монтаж системы нагрева теплоносителя (монтаж котельной энергоустановки). Вторая: монтаж распределительной системы трубной разводки по отапливаемым площадям. Локальная система требует только установки генератора тепла на месте теп-лопотребления.
Но даже среди локальных систем отопления особое место занимают инфракрасные системы, которые исключают из процесса обмена теплом даже воздух в отапливаемых помещениях. Традиционные системы отопления, даже локальные, базируются на нагреве воздушного пространства в отапливаемом объеме. Инфракрасное отопление — это прямое излучение тепла нагретым телом (инфракрасные источники — солнце, камин, горячий металл и т. д.). Инфракрасное тепловое излучение может быть сфокусировано оптическими рефлекторами и поглощается любыми непрозрачными объектами или материалами. Теплопередача от источника инфракрасного нагрева происходит мгновенно. Инфракрасные системы напрямую, как солнце, обогревают под собой все, в то время как окружающий воздух остается холодным. Этот аспект стоит рассматривать как главное преимущество инф-ракрасных обогревателей перед традиционными средствами обогрева. Воздух в помещении нагревается уже вторичной конвекцией — от нагретых предметов и пола.
Как правило, площадь и высота производственных помещений велики, и при обычном конвекционном отоплении рост температуры от пола к потолку (температурный градиент) составляет 2,5 0С на метр высоты, что приводит к большой разнице температур внизу и наверху здания. При заданной внутренней температуре в помещении +20 0С в зоне пола температура составляет примерно +13–15 0С, а на высоте 6–8 м — уже +40 0С. Поддержание в рабочей зоне высотой всего 2 м заданной комфортной температуры +20 0С приводит к неоправданному перегреву верхней части здания, а значит, к дополнительным теплопотерям и, следовательно, энергозатратам.
В отличии от конвекционного обогрева пол при использовании ИК систем выполняет роль аккумулятора тепла, и его температура выше, чем температура воздуха в рабочей зоне. Температурный градиент инфракрасной системы составляет 0,3 0С на метр высоты (против 2,5 0С на метр высоты конвекционной системы). Температура, которую ощущает человек в зоне работы инфракрасного нагревателя, это средняя арифметическая температура между температурой теплового инфракрасного потока и температурой воздуха. Понятно, что ощущаемая человеком температура может быть выше, чем температура воздуха (как разница ощущений в тени и на солнце). Прямое лучистое тепло позволяет экономить 20–25 %потребляемой энергии.
Существует еще одно дополнительное преимущество инфракрасного отопления: возможность зонального отопления рабочих мест без прогрева неиспользуемых площадей всего помещения. Так называемый «точечный» обогрев, или «солнечный зай-чик». В этом случае экономия может достигать 50–80 %. С такой задачей не может справиться ни одно из традиционных средств нагрева воздуха по понятным причинам моментальной инфильтрации теплого воздушного потока в холодном окружающем воздухе. Все вышеперечисленное гарантирует существенную экономию энергоносителя. В настоящее время на рынке представлены инфракрасные обогреватели, которые работают на любом энергоносителе: газ, электричество, горячая вода и пар, жидкотопливные ИК системы.
| Автор: В. М. Пшеничников Дата: 28.11.2005 Журнал Стройпрофиль 8-05 Рубрика: теплоснабжение. жкх. отопительные системы Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |