×

Пароль будет отправлен вам на e-mail.

×

Принципы построения и работы лучистого отопления, преимущества и особенности проектирования

При использовании традиционного подхода к организации систем отопления, в основу их работы, как правило, закладывался эффект нагрева воздуха в результате конвекции. То есть происходил нагрев воздуха, который потом перемещался по вертикали, создавая ощущение комфорта.

Однако, при таком подходе, КПД системы относительно невелик. Ведь за счет уменьшения плотности воздуха при нагреве, в помещениях с высотой потолков до 3-х метров, теплые воздушные массы скапливаются в припотолочном пространстве выше уровня человеческого роста. Перепад температур может составлять до 10ºС (20ºС на уровне пола и 30ºС вблизи потолка). А если говорить о помещениях с большой площадью и высотой потолков свыше 5 м (склады, производственные цеха), то в этом случае тепловая энергия уходит в буквальном смысле «в никуда».

Принцип действия систем лучистого отопления

Как альтернатива конвекционным системам в 60-е годы ХХ в стали появляться системы, которые объединены одним общим названием – лучистое отопление. Принцип действия таких систем основан на использовании инфракрасного излучения с длинами волн из диапазона 0,77-340 мкм не для нагрева воздуха, а для нагрева предметов, расположенных в помещении, ограждающих строительных конструкций. А они уже становятся источниками вторичного нагрева воздуха.
В помещении, где работает лучистое отопление, температура воздуха остается практически неизменной. Исключение составляют запыленные помещения. В таких случаях происходит поглощение частицами пыли инфракрасного излучения, их нагрев и переизлучение в объем. В результате чего поднимается температура воздуха.
принцип лучистого отопления

Преимущества лучевого отопления

Увеличение спроса на лучистое отопление обусловлено рядом преимуществ, характерных для таких систем:

  • Скорость нагрева. Повышение чувства комфорта происходит очень быстро после включения.
  • Физиологическая «полезность». Доказано, что человеку полезнее дышать прохладным воздухом. Повышение температуры вдыхаемого воздуха, затрудняет протекание экзотермических реакций в легких.
  • Уменьшение пылевых конвективных потоков в объеме. Так как в процессе работы лучевых систем отсутствует конвекция воздуха, то и движение мелких частиц пыли от пола к потолку уменьшается. Соответственно, воздух в помещении чище.
  • Отсутствие «подгоревшей» пыли. При разогреве радиаторов до температуры 50-60ºС происходит «подгорание» пыли, осевшей на них. Эти пригоревшие частицы в дальнейшем оседают на потолке, обоях, что ускоряет потерю ими привлекательного внешнего вида.
  • Отсутствие сквозняков. Из-за минимального прогрева воздуха, практически полностью исключены сквозняки – перемещение воздуха между областями с разным давлением и среднеобъемной температурой.
  • Экономичность. В связи с отсутствием прогрева верхних слоев воздуха в помещении, затраты на акцентированное отопление «полезных зон» уменьшаются. Для электрических систем проектная потребляемая мощность составляет порядка 20 Вт на кв. м.
  • ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ. Экономия на текущих расходах отопления составляет 5-15% по сравнению с радиаторными системами.

  • Минимизация потерь тепла из-за прогрева внешних строительных конструкций, остекления.

Классификация систем лучистого отопления

Существует несколько классификационных признаков, в соответствии с которыми системы лучистого отопления подразделяются на группы.
По длине волны инфракрасного излучения:

  • коротковолновые;
  • средневолновые;
  • длинноволновые.

По размеру отапливаемой площади:

  • локальные;
  • общего действия.

Локальные системы особенно популярны в больших производственных цехах, когда нет необходимости обогрева зон, в которых отсутствуют люди. В таких случаях нагревательные элементы ставят для обслуживания рабочих участков, где постоянно находится персонал.
По источнику получения излучения:

  • электрические;
  • газовые;
  • на дизельном топливе.

Для работы в помещениях малой площади и локального нагрева активно используются электрические системы. Для обслуживания больших помещений чаще применяются газовые системы лучистого нагрева.
По способу монтажа:

  • стационарные;
  • мобильные.

По месту расположения:

  • напольные;
  • настенные;
  • потолочные.

Примеры технической реализации

Часто можно встретить электрические системы нагрева пленочного типа. В этом случае в качестве нагревательного элемента используется многослойный пленочный элемент с резестивным слоем. При протекании по нему электрического тока, происходит выделение инфракрасного излучения. Такие системы могут быть смонтированы в любой части помещения. Удобно пленку использовать в тех случаях, когда установка на потолке невозможна. Ее толщина, в зависимости от модели, может составлять менее 1мм.
нагревательные элементы пленочного типа
Часто такие системы оснащены термодатчиками, дающими возможность эксплуатировать их в автоматическом режиме

ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ. После выхода пленочной системы отопления в номинальный режим, время ее работы может составлять всего порядка 10 мин в час.

В больших помещениях могут использоваться газовые системы лучистого нагрева. Простейшая конструкция такого нагревательного элемента может представлять собой U-образную трубу, в начале которой находится газовая горелка, а в средней части смонтирован вентилятор.
газовые системы лучистого нагрева

Особенности проектирования

Основная особенность, которую нужно учесть при проектировании лучистого отопления – соблюдение минимального расстояния от нагревательного элемента до любых конструкций. Особенно это актуально для конструкций из горючих материалов. В этом случае расстояние должно быть не менее 0,5 м.
Таким образом, лучистое отопление, из-за широкого перечня преимуществ, со временем может вытеснить из оборота более традиционные системы нагрева воздуха.