Перспективы использования электроотопления жилых и общественных зданий
Благоустройство зданий во многом зависит от систем отопления, применяемых для их обогрева. Системы отопления, где в качестве теплоносителя используется вода, пар и воздух, имеют много недостатков, поэтому в настоящее время наметилась тенденция к переходу на электроотопление зданий.
Причина бурного роста электроотопления заключается в его значительно более высоких технико-экономических показателях по сравнению с традиционными системами. Применение электроотопления обеспечивает простоту и надежность автоматической регулировки с учетом самых различных требований, снижает расходы металла на внутренние и наружные сети, уменьшает загрязненность атмосферы, имеет высокую надежность при наиболее низких эксплуатационных затратах, упрощает городское сетевое хозяйство, создает возможность новых решений интерьеров. Развитие электроотопления повысит рентабельность работы электростанций за счет использования электроэнергии в часы «непиковой» нагрузки. Этому же способствует фактор непрерывного уменьшения соотношения стоимостей электроэнергии и угля.
Электроотопление зданий может производиться различными теплоаккумулирующими и неаккумулирующими установками. В США и Норвегии, где нет пониженного тарифа, распространены неаккумулирующие системы обогрева пола и потолка. С точки зрения комфорта наибольшее распространение и преимущество имеет система с нагревом пола, обеспечивающая оптимальную температурную кривую по высоте помещения. Система электронагрева пола наиболее рациональна для помещений большой высоты, так как в этом случае не надо отапливать весь объем.
Все эти элементы или замоноличиваются или закладываются в конструкцию пола. Системы полов выбираются в зависимости от их требуемой теплоаккумулирующей способности теплотехнических свойств ограждающих конструкций и климатического пояса. Наиболее распространенной является система с использованием специальных кабелей из различных сплавов. Оптимальная нагрузка электрических нагревательных элементов указанных систем колеблется в пределах 2,75—7 кет на одну квартиру, а теплоотдача 1 м2 пола 70 ккал. Неоспоримым преимуществом таких систем является равномерная теплоотдача по всей площади помещений и незначительная разница температур между теплоотдающей поверхностью (полом) и отапливаемым пространством (около 5°С).
Наиболее прогрессивные виды лучистого отопления характеризуются применением массивных отопительных панелей, являющихся составной частью строительных конструкций здания. Отопительные панели имеют большую поверхность нагрева, но сравнительно невысокую температуру зеркала излучения. Для создания одинаковых комфортных условий воздух помещений с лучистым отоплением может быть на 2—2,5°С ниже по сравнению с температурой воздуха при панельном отоплении, а это снижает теплозатраты на 10—15%. Применение лучистого отопления с обогреваемым полом весьма целесообразно для обеспечения комфорта на первых этажах зданий в районах вечной мерзлоты.
Использование электронагревающих конструкций еще более улучшит лучистое отопление. В районах Дальнего Севера и Северо-Востока с низкими расчетными температурами (—60-35°С) и длительными отопительными сезонами применение электролучистого отопления в зданиях с большой теплоемкостью дает возможность более надежно поддерживать внутреннюю температуру помещения, обеспечивая в них необходимый комфорт.
Несмотря на огромный рост производства электроэнергии в нашей стране, она, видимо, будет использоваться для отопления в течение ряда лет в ограниченных количествах. Однако в некоторых случаях, например, в общественных и гражданских зданиях (помещения большого объема), в спортивных залах, крытых рынках, а также в животноводческих помещениях она может уже сейчас находить применение. При этом необходимо отметить, что применение местных электрических нагревательных приборов с автоматическим терморегулированием отдельных помещений снижает годовой расход энергии на отопление не менее чем на 30%.
Принимая во внимание перспективность этого вида отопления, необходимо уже сейчас разрабатывать рациональные конструкции систем отопления с использованием электрической энергии. В этой связи работы по использованию электропроводящих бетонов для создания нагревательных элементов систем отопления являются новым шагом вперед, так как их применение позволит сохранить все преимущества электрического отопления при одновременном отказе от дорогостоящих специальных металлов и сложных систем нагревателей, применяемых в настоящее время, что значительно снизит расходы на сооружение электрической системы отопления здания.