Экономичность отопительных приборов.

[Kokoshino]

Sovetnik
Тепер переведите всё это в цифры.Теплопатери сдания без отопления 10 квт(дапустм на улице -20,теплопатери расчитаны для комнатной 20).сколько нужно будет энергии пр использованаие:1 тёплый пол,2 радиаторное отопление у стен,3 радиаторноеп отопление с установкой посреди комнаты ???

Даю предположение - разница будет нольцелыххрендесятых... давайте расчеты... и сроки окупаемости заодно.

[oleg.dmitrievic]

если с учетом разной дельты температур считать, то возможно что и не ноль десятых будет.

[yao]

Картинка с распределением тепла интересная
Sovetnik, а, можете рассмотреть экстремум: энергопассивный дом (у которого теплопотери 10 Вт/м, - ну, строят за границей такие), у которых системы отопления нет вообще? Тупой вопрос: куда ставить радиатор, если он не нужен?

[Dim@]

yao
разве есть такие дома? что бы вообще без теплопотерь?
скиньте ссылку посмотреть на них.

[yao]

Это - не вообще без теплопотерь, хоть какие-то теплопотери есть
Я Вам давал ссылку на суперутепленные дома, которые Вы назвали домами дня голубых

Ну, вот, например
_http://www.danhaus.de/polarwand-aufbau/index.html
1-литровый, имеется в виду годовое потребление энергии на отопление не более 15 кВтч/кв.м., что примено соответствует 1 куб.м. газа или 1 л. солярки на кв.м. в год. Конечно, рассчетная температура в Германии, -5 или -10, а не -30, как у нас. Но, если такой дом построить у нас, то теплопотери в 20 Вт/м, - мне кажется, очень достойный результат Я даже где-то читал, что есть в России один! официально сертифицированный такой дом
Просто, пример с черной коробкой - теоретический, а суперпуперутепленный дом - практический

[Sovetnik]

Продолжим.

Как уже было отмечено выше, расположение отопительного прибора внутри отапливаемого им помещения влияет на его эффективность.
А именно, чем дальше от поверхностей ОК он нагревает воздух, тем больше времени отводится воздуху для перемешивания и достижения минимальной равновесной температуры, прежде чем он достигнет поверхности ОК, где начнет отдавать запасенное тепло.
Это применимо к любому отопительному прибору, а не только к радиатору.

Мы начали с радиатора водяного отопления, который является самым распространенным отопительным прибором, имеющимся почти в каждом доме.
Традиционно он располагается у наружной (холодной) стены под подоконником.
Но такое расположение приводит к избыточному нагреву стены и уходу тепла наружу, так как с ней контактирует воздух не с равновесной температурой в 20°С, а теплый воздух нагретый радиатором до 30-40°С, кроме того, этому способствует и радиационная составляющая теплового излучения, которая напрямую греет стену.
Кроме того, так как в узком пространстве между поверхностью стены и радиатором средняя температура воздуха выше (30-40°С), то теплоотдача этой поверхности радиатора будет ниже, чем противоположной стороны, обращенной в помещение, что уменьшит эффективность радиатора в целом.

Теперь попробуем количественно оценить все эти дополнительные потери.
Для нашей виртуальной комнаты возьмем вполне реальную наружную стену (от обычной хрущевки) толщиной в 30 см.
Если задаться температурой наружного воздуха равной минус 20°С, то при температуре внутреннего воздуха раной +20°С расчет, с учетом теплопередачи путем конвекции и излучения как с наружи, так и внутри, дает:
- температура поверхности стены внутри помещения ……+15,3°С;
- тепловой поток через стену …………………………………..52 Вт/м кв.

Для обогрева возьмем стальной панельный радиатор (тип 10) длиной 1 м и высотой 0,5м, что дает общую площадь теплоотдачи (с двух сторон) равной 1 м кв.
При средней температуре теплоносителя равной 70°С (дельта 50°) радиатор будет отдавать тепло:
-конвекцией -…………302 Вт
- ИК излучением …….330 Вт, или в сумме: 632 Вт.
При размещении его возле наружной стены, поверхность стены и воздух между стеной и радиатором прогреются до 40°, что приведет к возрастанию теплового потока через наружную стену до 90 Вт/м кв, то есть на: 90 -52 = 38 Вт/ м кв, что составляет 6% от мощности радиатора.
Кроме того, обращенная к наружной стене, сторона радиатора будет отдавать для нагрева воздуха не 632/2 = 316 Вт, а только 203 Вт, что уменьшит мощность радиатора до 316+203 = 519Вт, что составит 519/632 =0,82 или 82%.
Следует отметить, что в отличие от безвозвратных потерь 6% тепла, это уменьшение эффективности обусловлено тем, что радиатор не смог его отдать и оно осталось в системе отопления.

Примечание: нашел ошибку в расчете, так как поверхность стены, нагреваемая радиатором равна площади его одной стороны (0,5 м кв), то с этой площади дополнительные потери будут не 38 Вт, а 19 Вт, что составит 3% от мощности радиатора. Однако, если учесть, что теплый воздух распространяется вдоль стены и за пределами радиатора, то тепопотери несколько возрастут и составят около 4%.

[Dim@]

Традиционно он располагается у наружной (холодной) стены под подоконником.
Но такое расположение приводит к избыточному нагреву стены и уходу тепла наружу, так как с ней контактирует воздух не с равновесной температурой в 20°С, а теплый воздух нагретый радиатором до 30-40°С, кроме того, этому способствует и радиационная составляющая теплового излучения, которая напрямую греет стену.
Кроме того, так как в узком пространстве между поверхностью стены и радиатором средняя температура воздуха выше (30-40°С), то теплоотдача этой поверхности радиатора будет ниже, чем противоположной стороны, обращенной в помещение, что уменьшит эффективность радиатора в целом.

Вы в первую очередь радиатором восполняете теплопотери помещения через стену контактируемую с улицей (теплопотерями остальных стен т.к. они контактируют со смежными помещениями за малость величины пренебрегаем) а не нагреваете воздух. Т.е. например теплопотеря 1кв.м. стены (ОК) составляет 50Вт/м2 - расположив на стене нагреватель мощностью 50вт вы сведете теплопотери к нулу, т.е. в комнате установится температурный баланс ( т.е. как была например в комнате температура 20грС, так она останется). И чем обогреватель эфективнее отдаст тепло ОК тем лучше он работает, поэтому теплые стены с точки зрения эфективности самые лучшие. Пример конечно грубоват, но суть я постарался объяснить.
Резюмируя - задача отопления не нагреть воздух, а компенсировать теплопотери через ОК. Если потерь нет - то нет и охлаждения, сквозняков и пр. дискомфорта.

Приводя данный пример я конечно не взял многие факторы такие например как инфильтрация холодного воздуха. вентиляция и пр. Так же распологая радиатор на уличной стене вы уменьшаете вероятность охлаждения стены до температуры образования точки росы (т.е. выпадения на ней конденсата).

[Sovetnik]

Т.е. например теплопотеря 1кв.м. стены (ОК) составляет 50Вт/м2 - расположив на стене нагреватель мощностью 50вт вы сведете теплопотери к нулу, т.е. в комнате установится температурный баланс ( т.е. как была например в комнате температура 20грС, так она останется). И чем обогреватель эфективнее отдаст тепло ОК тем лучше он работает, поэтому теплые стены с точки зрения эфективности самые лучшие.

К сожалению, это еще одно подтверждение того, что многие плохо понимают, как происходит теплопередача через стенку.
Знакомая всем картинка (рис.1) распределения температуры по сечению стены (числовые величины - для данного примера).
Общее падение температуры состоит из трех слагаемых, каждое из которых характеризуется своим термическим сопротивлением – R.
Срединный участок изображает изменение температуры внутри стены и характеризует теплоизолирующие свойства материала из которого она изготовлена.
Крайние участки показывают изменение (скачек) температуры от поверхности стены до окружающего ее воздуха и определяются коэффициентом конвективного теплообмена между стеной и окружающим ее воздухом.
Воздух – плохой проводник тепла и он с трудом отдает свое тепло ОК, поэтому на поверхности стены возникает резкий скачек температуры.
Этот перепад наш «союзник» и создает дополнительное сопротивление на пути передачи тепла от воздуха в помещении наружу.
В данном примере, при равновесной температуре воздуха в помещении равной 20°С, температура стены внутри помещения равна 15,3°, то есть на 4,7° ниже. При этом равновесном состоянии через стену - наружу проходит тепловой поток равный 52 Вт/м кв, который нужно компенсировать соответствующим нагревом воздуха.

Теперь рассмотрим ситуацию (см рис.2), когда мы состояние теплового равновесия добиваемся путем прямого нагрева стены до равновесной температуры в 20°С, встроив нагреватель в ее поверхность.
В этом случае мы лишаемся защитного конвективного скачка температуры на внутренней границе стены, а значит общее термическое сопротивление стены будет меньше и тепла выделяемого нагревателем понадобится больше.
Расчет показывает, что в этом случае мощность выделяемая нагревателем должна составить 59 Вт/м кв, что на 13% больше, чем в предыдущем случае.
Любые потытки нагреть воздух в помещение снаружи (через стены или пол) всегда будут более затратны, чем обогрев воздуха изнутри.

[Dim@]

По делам был на фирме "Сторосс", выставочный зал в здании бывшего завода, отопление по периметру регистры - менеджеры по продажам сгруппированы в углу помещения, отопления регистрами им не хватает. в морозы в помещении прохладно. Руководство повесило над менеджерами ИК обогреватели, высота до них порядка 3,5-4 метра - завел разговор об комфорте от ИК обогревателей с менеджерами, задел видимо их больную тему - ругают их очень сильно, говорят пол дня посидишь под ними голова и плечи греются, в конце дня голова начинает болеть, а ноги жуть как мерзнут - в валенках приходится сидеть.
Спецом сфоткал обстановку и ИК обогреватель на потолке. Не хочу сказать что ИК обогреватель плохой, хочу лишь на еще одном примере показать что в помещения с постоянным нахождением людей они не рекомендуются.

[oleg.dmitrievic]

Интерестно, что скажет, сами знаете кто

[ar15646]

А кто-то еще со мной спорил насчет этого. рассказывал ка под этой хреновиной комфортно...

[Mij-gan]

Ну менеджерам особого доверия нету:) Кто их разберет, - от ИК-панелей у них голова болит или с похмелья? Да и "валенки"-UGGи не теряют популярности уже который год:)))

[Гость4]

Советник постиг азы теплофизики и спешит рассказать об этом всем,не замечая что отопление характеризуется еще и другими вводными, при которых мнимую экономию не рассматривают.

[Code]

А кто-то еще со мной спорил насчет этого. рассказывал ка под этой хреновиной комфортно...

Я был в аквапарке, там можно полежать на шезлонгах под ИК - излучателями.
Ну очень комфортно.

[pan-kin]

В данном примере, при равновесной температуре воздуха в помещении равной 20°С, температура стены внутри помещения равна 15,3°, то есть на 4,7° ниже.

Сегодня измерил температуру пола, стен и потолка в квартире с помощью пирометра при температуре воздуха 23-24°С температура на полу 23°С, на внутренних стенах 23°С на внешних и на потолке 22°С (у меня последний этаж). Почему не получается разницы в 5°С ????

[oleg.dmitrievic]

Ну то что на шезлонге полежать приятно это понятно, а вот ходить/сидеть.. короче жить под ним неочень приятно. а уж то что не полезно точно.

[oleg.dmitrievic]

В данном примере, при равновесной температуре воздуха в помещении равной 20°С, температура стены внутри помещения равна 15,3°, то есть на 4,7° ниже.

Сегодня измерил температуру пола, стен и потолка в квартире с помощью пирометра при температуре воздуха 23-24°С температура на полу 23°С, на внутренних стенах 23°С на внешних и на потолке 22°С (у меня последний этаж). Почему не получается разницы в 5°С ????

потому что пол и внутренние стены греют, а радиаторы только догревают. попробуйте померить все тоже самое у своих соседей с первого этажа, если конечно в подвале все стояки и разводки теплоизолированны и продухи есть как полагается.

[Sovetnik]

Почему не получается разницы в 5°С

У вас хрущевка?
Температура воздуха снаружи - минус 20?
Если нет, то и имеете разницу только в 2 градуса.

[pan-kin]

Ну то что на шезлонге полежать приятно это понятно, а вот ходить/сидеть.. короче жить под ним неочень приятно. а уж то что не полезно точно.

А вы пробовали? А вред то какой?

[pan-kin]

У вас хрущевка?

А какая разница?

Температура воздуха снаружи - минус 20?

Нет. Теперь придется следующей зимы ждать