Авторы Любарец А.П., Киевский национальный университет строительства и архитектуры, к.т.н., доц.,
Зайцев О.Н., Одесский национальный политехнический университет, д.т.н., проф.

О важности регулирования систем отопления говорилось, и будет говориться. При этом один факт не вызывается сомнений — это то, что регулирование необходимо. Однако регулирование уже вышло из границ поддержания гидравлической устойчивости системы и решает задачи в более обширной области — энергосбережения. В связи с тем, что терморегулятор должен быть установлен на каждом нагревательном приборе, возможно представляет интерес рассмотрение взаимодействия этих двух элементов с точки зрения их эффективной работы.

Так нагревательным прибором является устройство, предназначенное для передачи тепла от теплоносителя к воздуху помещения и конструкциям отапливаемого помещения.

Тепло с поверхности нагревательного прибора передается в окружающую среду с помощью конвекции и излучения.
По преобладающему виду теплопередачи нагревательные приборы можно разделить:
1. Приборы, с конвективной составляющей более 75% от суммарного теплового потока (стальные и ребристые чугунные трубы, конвекторы с кожухом и без кожуха).
2. Приборы, с конвективной составляющей от 50 до 75% и от 25 до 50% излучением. (Регистры из гладких труб, чугунные секционные панельные регистры, гладкотрубные радиаторы, нагревательные сегменты системы «теплый пол»).
3. Приборы, с конвективной составляющей менее 50% суммарного теплового потока (настенные и потолочные отопительные панели).

По материалу нагревательных приборов:
1. Металлические (стальные, чугунные, алюминиевые, биметаллические — состоящие из двух видов металла).
2. Неметаллические (керамика, полимерные материалы, композиционные смеси).
3. Комбинированные (пластик-бетон, металл-бетон,металл-керамика).

По величине тепловой инерции нагревательные приборы подразделяют на приборы малой тепловой инерции, имеющие малый вес и водоёмкость на единицу площади, изготовленные из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности (конвекторы, металлические и биметаллические штампованные радиаторы) и большой тепловой инерции соответственно с большой массой материала и водоёмкостью на единицу площади и низким коэффициентом теплопроводности материала из которого изготовлены (чугунные радиаторы, чугунные ребристые трубы, отопительные панели «теплый пол» и т.д.).

Нагревательный прибор является элементом отопления здания, поэтому при выборе его вида, необходимо
учесть ряд требований:
1. Теплотехнические требования. Нагревательный прибор должен иметь максимально высокий коэффициент теплопередачи.
2. Технико-экономические требования. Нагревательный прибор должен иметь наименьшую себестоимость изготовления, отнесённую к 1 кВт тепла отдаваемого помещению.
3. Санитарно-гигиенические требования. Температура поверхности отопительного прибора должна соответствовать требованиям санитарно-гигиенических норм. Необходимо также предусматривать свободный доступ для удаления пыли с корпуса прибора и ограждающих конструкций за ним.
4. Архитектурно-строительные требования. Форма, размеры и цвет нагревательного прибора должна соответствовать интерьеру помещения и наибольшей теплоотдаче, а сам он не должен занимать полезную площадь.
5. Монтажно-эксплутационные требования. Присоединение нагревательного прибора к системе отопления должно быть максимально простым и механизированным.
6. Нагревательный прибор должен реагировать на автоматику управления теплоотдачей при установке терморегулятора и автоматических регуляторов на стояках системы отопления.

Терморегуляторы, как элемент системы отопления изменяют количество теплоносителя, поступающего в нагревательный прибор, в зависимости от изменения температуры воздуха в помещении.

Т.е., нагревательные приборы малой инерционности быстрее нагреваются и остывают при изменении расхода температуры теплоносителя проходящего через них, что при эксплуатации систем отопления с терморегуляторами является более эффективным, чем использование приборов с большой инерционностью.

Однако, нагревательные приборы большой инерционности, как правило дешевле и более долговечны, что определяет их распространение. Кроме того, в настоящее время все большее распространение получают так называемые периодические системы отопления — основанные на аккумуляции тепла нагревательными приборами (например при использовании нагревательных элементов в ограждающих конструкциях).

 В связи с этим возникает вопрос о сопоставлении времени полного закрытия терморегулятором подачи теплоносителя в нагревательный прибор и временем остывания самого нагревательного прибора.

Данные о времени полного закрытия терморегулятора приняты согласно требований нормативных документов (до 40 мин.), что согласовывается с данными, приведенными в каталогах ведущих фирм-производителей терморегуляторов.

Время остывания нагревательного прибора определялось по темпу остывания нагревательного прибора, достаточно обоснованные данные которые приведены в исследованиях [1].

Анализ приведенного графика показывает, что терморегуляторы наиболее эффективно работают в случае установки конвекторов и стальных, алюминиевых, биметаллических радиаторов. В случае установки терморегуляторов на чугунные радиаторы при изменении температуры внутреннего воздуха (например, при повышении) произойдет полное закрытие потока теплоносителя в нагревательный прибор, поскольку время остывания последнего значительно больше времени полного закрытия клапана терморегулятора. Т.е. регулирование в данной системе будет осуществляться в двух позициях — клапан терморегулятора либо полностью открыт, либо закрыт, что, по всей вероятности, уменьшает эффективность регулирования с точки зрения энергосбережения.

Что же касается систем отопления с нагревательными элементами в стене или перекрытии, то возможно, в данном случае использовать качественное регулирование в котельном агрегате. ■

Литература
1. Кононович Ю.В. Тепловой режим зданий массовой застройки. — М.: Стройиздат, 1986. — С. 157.