Как подобрать отопительные приборы для квартиры и загородного дома и чем отличаются радиаторы друг от друга, рассказал доктор технических наук, профессор Высшей школы атомной и тепловой энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Андрей Митяков.
В городских квартирах преимущественно используется центральное отопление.
Стоит обратить внимание на электрическую мощность обогревателя и наличие системы безопасности (автоматическое выключение в случае перегрева или неисправности). Со слабой электропроводкой лучше приобретать радиаторы малой мощности. Но в то же время чем она меньше, тем больше времени потребуется прибору для обогрева. При стандартной высоте потолка 1 киловатт хватит на 10 кв. м площади.
Конвектор представляет собой металлический короб со встроенными нагревательными элементами, или ТЭНами. Он может как вешаться на стену на высоте 30-40 сантиметров от пола, так и делаться на ножках. Конвекторы работают по принципу свободной конвекции. Холодный воздух проходит через прибор, нагревается с помощью электрических ТЭНов и выходит через прорези в верхней части конвектора. Теплый воздух, согласно законам физики, начинает двигаться вверх. Его место занимает более прохладный воздух. И таким образом происходит разогрев воздуха в помещении, от которого нагреваются остальные предметы и стены. По сравнению с масляными радиаторами конвекторы более энергоэкономичны. В отличие от тепловентиляторов, они почти не сушат воздух и не сжигают кислород. Теплота распределяется равномерно, помещение достаточно быстро прогревается. В современных моделях присутствуют термодатчики, которые регулируют температуру нагрева и соотносят ее с окружающим воздухом. Но под видом конвекторов на рынке часто продаются приборы без добавления песка или керамических материалов и датчиков защиты. Металлические стенки у таких «псевдоконвекторов» могут настолько сильно нагреваться, что легко получить ожог.
В масляных обогревателях нагревательный элемент нагревает масло, а оно передает теплоту через металлический корпус окружающему пространству. Масляные обогреватели дольше нагреваются при включении и дольше хранят теплоту после выключения. К минусам можно отнести их взрывоопасность. Так, если в масляном радиаторе разрушается нагревательный элемент, то масло может взорваться.
В инфракрасных обогревателях большая часть тепла передается излучением. Они практически не нагревают воздух, а нагревают предметы, которые находятся в направлении излучателя прибора. Их часто можно встретить в торговых центрах на потолках. Если масляные обогреватели надо устанавливать ближе к полу, то эти целесообразней — на потолке, направляя их вниз. Инфракрасные обогреватели разгоняются быстрей, потому что там используются нагревательные элементы с более высокой температурой. Нагревательные спирали могут раскаляться до красного цвета и даже излучать свет. Несмотря на многочисленные обвинения в возможности травмирования кожи, считаю эти приборы безопасными. Они проходят сертификацию в специализированных лабораториях по процедуре, установленной законодательством страны, и допускаются в применении в жилых домах, больницах и образовательных учреждениях. Самый простой аналог такого нагревательного прибора — это электрическая лампа с нитью накаливания. Если мы возьмем лампу мощностью 100 ватт, то она даст света только на 2%, а теплоты — на 98%. Так что лампочки накаливания иногда тоже используют в качестве обогревателей.
Тепловентиляторы — это приборы с пластмассовыми или металлическими корпусами, внутри которых есть нагревательные элементы и вентиляторы. Они работают на принципе вынужденной конвекции. С ее помощью гораздо быстрее обогревается помещение, потому что от нагревателя за счет вентилятора забирается большее количество теплоты. Тепловентилятор при одинаковой мощности всегда будет меньше по размерам, чем конвектор. Но тепловентилятор сильно дует и шумит, поэтому чаще используется в ангарах и гаражах, чем дома. Для правильной работы таких обогревателей важно обеспечить свободный приток свежего воздуха, т. е. приборы ничем не накрывать, устанавливать в середине помещения и не загромождать территорию поблизости.
Тепловая завеса состоит из нагревательного элемента (причем в его качестве может использоваться как вода, движущаяся по трубам, так и электричество) и мощных вентиляторов с соплами. Они делают поток воздуха узким как стенка. Тепловая завеса используется в торговых центрах возле входных групп. Она отсекает уличный холодный воздух при открытии дверей. С технической точки зрения тепловентиляторы от тепловых завес почти ничем не отличаются, только первые предназначены для нагрева помещения, а вторые — для отсечения холодного воздуха. В тепловых завесах применяют более мощные вентиляторы, и они сильней и быстрей дуют, чем тепловентиляторы.
Электрокамин — это, по сути, облагороженный конвектор, оформленный в виде камина с помощью монитора, пластмассовых дров и подсветкой и, возможно, имеющий небольшой вентилятор. Этот обогреватель, в отличие от конвектора, более красивый и дорогой. Многие из современных электрокаминов обладают массой дополнительных функций, например дистанционно управляются, снабжаются увлажнителями и очистителями воздуха.
Выбор обогревателя в загородных домах и дачах зависит от наличия в регионе топлива — газа, дров и мощности электричества.
Печное отопление — самый простой и недорогой способ для тех регионов, где доступна покупка дров или топливных пеллет. Способ требует заблаговременного заготовления топлива, разведения и поддержания огня и регулярного контроля. Метод обогрева может быть некомфортен из-за постоянно возникающей грязи.
Электроотопление. В доме можно установить электрический котел, циркуляционный насос и емкость для хранения горячей воды. Они соединяются между собой трубами, диаметр которых рассчитывается исходя из размера здания. Ночью по дешевому тарифу можно нагревать воду и накапливать в баке, а днем с помощью задвижек-кранов пускать ее через систему радиаторов. Но есть один нюанс. За городом существуют ограничения по электрической мощности, подведенной к каждому зданию. Обычно максимальная мощность равна 15 киловаттам. У одного котла, как правило, мощность выше, чем у одного конвектора. Если дом маленький, то, чтобы не перегрузить сеть, можно нагревать воздух просто электрическими калориферами — настенными конвекторами. Это мобильно, удобно, быстро и достаточно недорого. Такая система отопления — без использования воды — пользуется популярностью на многих коттеджах в Финляндии. В ней есть свое преимущество. Зимой отопление можно выключать и включать в любое удобное время. Если дом отапливается с помощью воды, то при отъезде нужно либо выключать отопление, либо продолжать поддерживать здание в теплом состоянии, иначе вода замерзнет, а при оттаивании система может сломаться. Но можно нивелировать этот риск, если залить в систему отопления незамерзайку и запускать котел удаленно с помощью дистанционного управления.
Если в населенный пункт подведен газ, то можно устроить газовое отопление. Газовый котел будет нагревать воду или специально подготовленную жидкость, которые станут циркулировать по батареям. Газовый котел может также автоматически включаться и выключаться, регулировать в доме температуру, но он требует сертификации, разрешительных документов на работу системы и регулярных проверок, потому что газовая мини-котельная является объектом повышенной опасности. Кроме газа, котел может работать на других видах топлива, например мазуте или солярке.
В последние годы набирают популярность альтернативные источники отопления. Один из них — отопление с помощью тепловых насосов. Тепловой насос преобразует низко потенциальную теплоту из воздуха, грунта или водоема в теплоту с высокой температурой, которая используется в помещениях. Его устройство похоже на домашний холодильник. Он состоит из холодильной камеры, насоса, перекачивающего хладагент, или фреон (жидкость, которая кипит и испаряется при достаточно низкой температуре), и теплообменника, который сбрасывает теплоту. Холодильник берет теплоту из камеры и выбрасывает ее сзади себя. А у тепловых насосов холодная камера находится на улице, а соединенный с ней при помощи труб теплообменник — в доме. В холодной камере происходит фазовый переход — испарение хладоносителя, а в горячей зоне — конденсация теплоносителя. Для работы насоса, перекачивающего хладагент, нужно только электричество.
Тепловой насос, в отличие от конвектора, дает теплоты в 5-7 раз больше при затрате одинакового количества электроэнергии. Недостатки — высокая стоимость и земляные работы, так как внешний контур необходимо закопать в землю на глубину 1,5-2 метра, либо предварительно рассчитав площадь, либо просверлив глубокие скважины. Если же в регионе есть геотермальные источники, то проблем с использованием теплового насоса не возникает.
Еще один вариант отопления — кондиционер-инвертор. Он использует тот же принцип работы, что и обычные кондиционеры, только движение теплоносителя развернуто в обратную сторону. Инвертор дороже обычного кондиционера в 2-3 раза. Другой недостаток — он эффективно работает с использованием уличного воздуха до температуры -20...-25ºС. Данная система отопления наиболее часто используется в южных регионах, где не бывает ниже 15ºС.