Article Index

 

Решение задачи энергоэффективности

Современное развитие микроэлектроники позволяют сегодня измерять не столько фактическую температуру в помещении, сколько динамику (градиент) ее изменения как в отрицательную сторону (снижение температуры в помещении за счет внешних факторов), так и в положительную сторону (прирост температуры в помещении за период от включения источника отопления). Решение этой задачи (автоматически – решение задачи энергоэффективности) рассматривается современными проектировщиками только в комплексе с применением индивидуальных термостатов по помещениям в системах водяной теплый пол.

При этом, задействование источника тепла с системами водяной теплый пол происходит в импульсном режиме (сектор С на рис. 1): частота включения источника тепла в отопительный процесс совпадает с частотой колебаний (в сторону уменьшения) фактической температуры от расчетной, а длительность – от теплопотерь и инерционности системы.

Энергоустойчивость и энергобезопасность здания

Инерционность отопления на основе систем водяной теплый пол играет еще одну важную роль - уже в вопросах энергетической устойчивости и безопасности здания. И роль эта, безусловно, положительная. В связи с серьезным износом отечественных сетей, энергоперегруженностью и моральным старением технических схем подключения потребителей любая, даже малая, техногенная авария переходит в нашей стране в каскад одновременно или последовательно (в короткий промежуток времени) лишения потребителя всех, в том числе резервных, источников энергоснабжения. Т.е. в современных условиях на один из главных рубежей выдвигается условие длительной устойчивости здания (в нашем вопросе тепловой) при длительных перерывах энерго- и, в частности, теплоснабжения.

Отключение системы можно рассматривать как прерывистое прекращение подачи тепла. Процесс охлаждения можно рассчитать по методике прерывистых подач тепла. Такой расчет достаточно сложен, т.к. в начале происходит неупорядоченное изменение температур (в первую очередь температурный градиент зависит от объема нетеплоемких включений), которое затем сменяется регулярным понижением температуры. Массивные же ограждения в этот период начинают частично отдавать помещению свое тепло. Кроме того, лучистое тепло в результате многократного отражения распределяется по всем поверхностям помещения. Задача теплоустойчивости помещения была решена А.М. Шкловером в режиме прерывистых теплопоступлений только лучистого или только конвективного тепла. Прерывистая подача тепла может быть математически представлена в форме ряда Фурье – суммы гармоник, имеющих разные амплитуды и периоды. Для ряда в целом, как и для слагаемых гармоник, справедливы общие закономерности процесса охлаждения. Напомним, что радиаторная система отопления является на 80-100% конвективной, а теплый пол - на 49% лучистой и на 61% конвективной. Таким образом, при «линейном» (не гармоническом, и не по закону затухающих процессов) рассмотрении вопроса устойчивости: система отопления на базе системы водяной теплый пол вдвое более устойчива, чем на базе конвективных систем (радиаторов, конвекторов, вентиляции).