Совершенно новый способ отопления помещений различного назначения разработан в БИТУ профессором В.П. Лысовом. Созданная им полимерная греющая электропроводка, состоящая из сотен тончайших полимерных волокон, обработанных по оригинальной технологии специальным раствороми соединённых в пучок, обеспечивает при одинаковом расходе электроэнергии гораздо более высокий, чем у металлического проводника, рост температуры, поскольку волокна постоянно греют друг друга. Эту проводку, а точнее, комплект проводов раскладывают по схеме на подготовленные бетонное основание и цементируют. Можно размещать провода и под плиткой, различными линолеумами, ковровыми покрытиями, под дощатым настилом и паркетом. В любом случае будет обеспечена рекомендованная медиками температура пола 25 °С, а воздуха 20... 22 °С. Для надежности можно включить в сеть и автоматический терморегулятор.
Затраты на отопление и эксплуатацию этим способом в 1,5-2 раза ниже по сравнению с другими известными способами, в том числе и аналогичными зарубежными системами греющего пола, где используются металлические проводники. Но недостаток металлических проводников - сопровождающие его нежелательные для организма вихревые токи. Полимерный проводник генерирует электромагнитное поле в 2-10 раз более слабое, которое и близко не подходит к нижнему пределу.
Сфера применения этого способа обогрева очень широка: дома, квартиры, офисы, животноводческие помещения и др. Достоинства его оценены многими владельцами собственных домов, руководителями, но особенно довольны руководители совхозов, где новинка применяется уже 3 года и, кроме экономии энергоресурсов на отопление, во многом способствует сохранению поголовья скота и их привесу. Согласно проведенным учеными БелНИИ животноводства исследованиям мест содержания животных с обогреваемыми полами установлено, что сохранность и привесы поросят повышаются, при этом расход электроэнергии сокращается с 250 Вт при ламповом обогреве до 120-130 Вт при обогреваемых полах на 1 ското-место. Такой способ обогреваемых полов внедрен во многих хозяйствах страны.
Простоту устройства и эксплуатацию греющих полов, невысокую стоимость и расход электроэнергии в сравнении с традиционными технологиями обогрева оценили владельцы более 1,5 тысяч квартир и частных домов, дач и гаражей, офисов и магазинов республики, повысив себе комфортность проживания и труда. К этому следует добавить, что расходы по обустройству обогрева составляют 10-12 долларов США и компенсируются достигаемой экономией за 5-6 месяцев эксплуатации в холодное время года.
Для обеспечения общественных, жилых и производственных помещений дешевым теплом с использованием местных видов топлива экономически выгодно применять воздушное отопление на базе теплогенераторов.
Под воздушным квартирным отоплением следует понимать отопительную систему квартиры с самостоятельным генератором тепла, которая обслуживается жильцами. Таких систем в одном доме может быть несколько, если дом многоквартирный, и одна, если дом является одноквартирным.
В воздушных системах отопления теплоносителем является воздух, нагретый в воздухонагревателе до температуры, превышающей температуру помещения и определяемой расчетом. От нагревателя подогретый воздух каналами разводится по отапливаемым помещениям, в которых охлаждается до температуры помещения. Воздух отдает свою теплоту для возмещения теплопотерь, после чего поступает обратно в воздухонагреватель.
Воздух в системах перемещается за счет естественного (теплового) или искусственного (вентиляционного) побуждения. Применяются воздухонагреватели, работающие на твердом, жидком, газообразном и комбинированных видах топлива. Воздухонагреватели бывают трех типов:
- с нагревом воздуха горячими газами через воду (водовоздушные);
- подсоединенные к тепловым и электрическим сетям;
- с нагревом воздуха горячими газами через металлическую стенку (огневоздушные).
В квартирных системах при небольшой протяженности воздуховодов используется преимущественно естественное (гравитационное) побуждение движения греющего воздуха как более простое и бесшумное в эксплуатации. При большой протяженности распределительных воздуховодов используются системы воздушного отопления с механическим перемещением греющего воздуха.
Для нагрева I м3 воздуха на 10°С требуется в 4,19 раза меньше тепловой энергии, чем для нагревания такого же количества воды. При этом самое дешевое тепло дают теплогенераторы, в которых сжигается твердое топливо (дрова, брикет, торф, отходы деревообработки). Область их применения очень велика: производственные помещения (например, цеха по разливу безалкогольных напитков), магазины, жилые дома, теплицы, сушилки зерна и пиломатериалов и т. п. Такие теплогенераторы выпускает ряд предприятий, и среди них Мозырский завод сельскохозяйственного машиностроения.
В Беларуси системы поквартирного воздушного отопления в многоэтажных жилых домах не получили широкого распространения из-за отсутствия серийного выпуска опробированных конструкций воздухоподогревателей. Второй причиной является возможность использования в многоэтажных многоквартирных домах только электроэнергии и газа, т. е. покупаемых, но не местных видов топлива (дров, брикетов кускового торфа, отходов деревообработки). Поэтому наиболее перспективным видится внедрение теплоагрегатов на указанных твердых видах топлива для обогрева индивидуальных жилых домов, теплиц, сушилок зерна и пиломатериалов. Тем более что необходимое оборудование для таких объектов в Беларуси серийно производится многими предприятиями, а эффективность такой системы довольно высока. Так, стоимость отопления двухэтажного жилого дома площадью 150 м2 со стенами толщиной 40 см из силикатных блоков, обложенных кирпичом, составляет 50 у. е. на сезон. Для этого необходимо 28 м3 дров и 5 м3 опилок.
Мероприятия по энергосбережению в быту можно условно разделить на три группы:
- малозатратные, к которым относятся ремонт и утепление дверей и окон вподъездах, установка приборов учета, в т. ч. и терморегуляторов, применениеместных систем теплоснабжения, использование солнечных коллекторов дляпредварительного нагрева воды и систем отопления с тепловыми насосами;
- среднезатратные, к которым относится использование качественнойтепловой изоляции для трубопроводов и внутренних инженерных систем,замена окон на стеклопакеты;
-высокозатратные - это утепление стен, кровли, в т. ч. и так называемых «хрущевок». За счет ремонта и надстройки мансард и еще одного этажа на них вместе с утеплением значительно снижается стоимость приращенной таким образом жилплощади.
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ
Тепловые потери в зданиях и сооружениях
Причиной относительно высокого энергопотребления в зданиях и сооружениях нашей страны по сравнению с зарубежными странами является то, что все существующие здания были построены в соответствии с имевшимися на момент строительства строительными нормами и стандартами, которыми было предусмотрено в 1954-1964 гг. термическое сопротивление 0,75 м2 • К/Вт. Фактическая величина этого показателя в 1954-1962 гг. была несколько ниже, а в 1965-1993 гг. она достигла 1,25 м2 • К/Вт.
С введением в 1994 г. новых норм по термическому сопротивлению стен (а они составляют ныне 2,25 м2 • К/Вт) все ранее построенные здания попали в разряд не соответствующих современным техническим требованиям. Следует отметить, что во время действия этих низких норм по термическому сопротивлению стен осуществлялось строительство панельных зданий массовых серий, а многие из них были построены с отступлением от строительных норм. Низкое качество строительно-монтажных работ привело к тому, что жилищно-эксплуатационные службы из года в год тратят огромные средства на производство постоянных ремонтно-строительных работ главным образом на межпанельных стыках и в местах сопряжения окон с наружной стеной. Кроме того, это обусловливает и значительные потери тепла.
Поэтому в настоящее время все в большей мере практикуется осуществление тепловизионного (с использованием инфракрасной съемки) контроля качества строительно-монтажных работ, что позволяет предотвратить некачественное выполнение работ в местах, в которых возможна наибольшая утечка тепла'.
Теплоснабжение производственных помещений (цехов) всегда считалась задачей неординарной, поскольку они, как правило, занимают огромные площади (от нескольких сотен до нескольких тысяч квадратных метров) и высоту до 14-18 м. Рабочая (обитаемая) зона производственных зданий составляет всего 20-30 % их общего объема, которые и требуют поддержания комфортных условий. Нагрев 70-80 % воздуха, находящегося над рабочей зоной, относятся к прямым потерям. Всем известно, что удержать теплый воздух внизу невозможно и температура его от пола к потолку возрастает на 1,5 °С в расчете на метр высоты. Это значит, что в зданиях высотой 12 м присредней температуре в рабочей зоне 15 °С воздух под крышей оказывается нагретым до 30 °С. Такой перегрев внутреннего воздуха зданий приводит к резкому возрастанию тепловых потерь через наружные ограждения, верхние перекрытия, стены, световые проемы и фонари.