Зеркальная потолочная тепловая панель — красота и тепло жилища

Инфракрасные обогревательные панели, которые уже широко используются для дополнительного отопления в странах Западной Европы, благодаря современному дизайну, экономичности и простоте эксплуатации завоевывают все больше поклонников в Беларуси. Однако, поскольку инфракрасные панели все еще остаются новшеством на нашем рынке, в этом номере мы рассмотрим вопросы расположения и монтажа таких панелей, а также приведем конкретный пример расчета тепловой мощности для стандартного помещения.

В повседневной жизни каждый из нас сталкивается со множеством неудобств, которые возникают при централизованном отоплении помещений. Не останавливаясь даже на таком важном недостатке этой системы, как непременное профилактическое отключение горячей воды, она зачастую не справляется даже со своей прямой "обязанностью" - поддержанием комфортной температуры воздуха в помещениях в любое время года.

Это обстоятельство толкает нас в дополнение к центральному отоплению использовать различные электрообогреватели - рефлекторы, масляные радиаторы и другие приспособления. Совместными усилиями воздух прогревается до нужной температуры. Однако этот вариант обогрева имеет несколько "но".

Как известно, горячие батареи центрального отопления существенно снижают влажность воздуха, радиаторы и конвекторы сводят содержание влаги почти до минимума. Кроме этого, из-за опасности возникновения пожаров эксплуатация таких приборов нередко сопряжена с повышенным риском для здоровья.

В странах Западной Европы и Америке уже давно отказались от системы центрального отопления, также сужается сфера применения радиаторов и рефлекторов. Здесь в дополнение к действующей системе отопления -водяной или воздушной - применяются обогревательные панели инфракрасного излучения. Эти приборы, в отличие от батарей, нагревают не воздух, а находящихся в комнате людей и предметы, сохраняя при этом естественную влажность в помещении. Благодаря этому в современных офисных и жилых помещениях при создании микроклимата все более активно применяется инфракрасный обогрев.

ИНФРАКРАСНЫЕ ПОТОЛОЧНЫЕ ОБОГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПАНЕЛИ

Кратко остановимся на каждом из достоинств, присущих инфракрасным обогревателям в целом.

Направленность действия - обогреватель работает по принципу теплового прожектора: нагреваются преимущественно предметы, на которые он направлен, а не воздух.

Экономичность - экономия электроэнергии составляет 18-24% в сравнении с конвекторами.

Экологичность - сохраняется естественная влажность воздуха и не "сжигается" кислород.

Современные инфракрасные потолочные обогревательные панели изготавливаются по перспективной технологии высоковакуумного напыления металла. На стекло наносится тонкий слой металла, который является нагревательным элементом. Сторона стекла с токопроводящим покрытием заливается пенополиуретаном, обладающим хорошими тепло- и электроизоляционными свойствами. Металлическое покрытие придает панели зеркальный вид.

Достоинствами потолочной обогревательной панели можно назвать: малый вес, не требующий установки дополнительных направляющих и подвесов; простоту монтажа - обычно панель имеет такие размеры, которые позволяют легко ее установить в стандартную ячейку подвесного потолка и использовать ту же электропроводку, что и для потолочных электросветильников; пожаробезопасность, которая обеспечивается максимальной температурой нагрева поверхности +85°С; надежность, которую обеспечивает отсутствие механических контактов и спиралей - а именно они чаще всего выходят из строя; долговечность - стекло и пенополиуретан не теряют со временем своих свойств; безопасность - эластичность пенополиуретана обеспечивает целостность конструкции и предохраняет при механическом разрушении стекла от осколков; универсальность - обогревательные панели могут использоваться не только в качестве потолочных, но и настенных панелей, а также в комплексе с терморегуляторами поддержания температуры.

МОНТАЖ ПАНЕЛЕЙ

Наиболее простой является установка панелей в подвесной потолок со стандартным размером ячеек - 60x60 см. Большинство производителей разрабатывают их именно для подобных потолков, поэтому такой размер панелей представляется оптимальным.

Также производители выпускают обогревательные панели размером 60x30 см. Такая модификация позволяет в одну ячейку потолка монтировать либо одну нагревательную панель, либо две одновременно, тем самым регулируя мощность - 250 или 500 Вт соответственно.

При монтаже по периметру панели прокладывается токопроводящая дорожка, дублирующая основные контакты. Невидимая глазу дорожка выполняет важную функцию - позволяет соединять панели в цепочку без использования дополнительных проводов.

Дополнительными контактами можно пользоваться наряду с основными, однако следует помнить, что при составлении цепочки из нескольких панелей сила тока, протекающего по внутренним дорожкам, будет возрастать. Например, если соединить три подряд панели, сила тока достигнет трех ампер, поэтому во избежание несчастных случаев производители панелей не рекомендуют соединять большее число панелей.

Следует отметить, что обогревательные панели соединяются параллельно. Последовательное же соединение панелей приведет к тому, что напряжение на каждой из них составит около 110 В, что недостаточно для выхода панели на рабочий режим.

Следуя рекомендациям производителей по соединению панелей, можно смонтировать любое их количество. При этом единственным ограничением будет мощность кабеля, по которому подводится электроток к панелям.

КАК ПРАВИЛЬНО РАСПОЛОЖИТЬ ПАНЕЛИ?

Инфракрасное излучение, испускаемое панелью, в основном носит направленный характер. Однако часть его рассеивается, образуя "конус" с углом отклонения около 30 градусов. Учитывая это обстоятельство, нет необходимости располагать панели в непосредственной близости друг от друга, так как их "зоны перекрытия" будут пересекаться.

Размер таких "зон" зависит от взаимного расположения панелей - например, при высоте потолка в 2,5 м для обогрева рабочего места достаточно, чтобы излучение покрывало зону, начиная с высоты в 2 м и ниже. В этом случае расстояние между потолочными обогревательными панелями должно быть около 60 см - таким образом, для оптимального обогрева достаточно устанавливать панели с промежутком в одну стандартную ячейку подвесного потолка.

СОСТАВЛЯЮЩИЕ КОМФОРТА

На ощущение комфорта сильно влияет ассиметрия температур. Поэтому при установке инфракрасных обогревателей европейские стандарты рекомендуют принимать ее значение равным 5-10°С (в зависимости от типа здания).

Температура, которую ощущает человек, зависит от температуры окружающего воздуха и температуры теплоизлучения. Эта величина рассчитывается по формуле:

t п =t в+D t r/2

Здесь t п - температура, которую ощущает человек, t в - температура воздуха, а t r - излучающая температура.

Таким образом, уменьшая температуру воздуха и одновременно увеличивая излучающую температуру, можно добиться того, что результирующая температура не изменится. А значит можно будет без ущерба комфорту понизить температуру воздуха в помещении.

Кроме этого, уменьшатся общие затраты на обогрев - ведь понижение температуры на 1°С способно сэкономить до 5% всей затрачиваемой на отопление энергии.

РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ

При расчете любой системы обогрева необходимо учитывать тепловые потери помещения, которые складываются из потерь на теплопередачу и утечек тепла через элементы конструкции здания.

Потери на теплопередачу

Общие теплопотери помещения складываются из теплопотерь ограждающих конструкций. Для каждой из них расчет может быть проведен по формуле:

Q = (t в - t н) x U x A, где t в - требуемая температура в помещении; t н - минимальная температура вне помещения; U - коэффициент теплопередачи материала ограждающей конструкции (стекла, бетона, кирпича); A - ее общая площадь.

Потери на инфильтрацию

Через используемые окна и двери происходит утечка тепла, так называемая "непреднамеренная вентиляция" или инфильтрация. Количество этого тепла зависит от многих факторов - месторасположения здания, его конструкции и режима эксплуатации, розы ветров.

В связи с этим кратность теплообмена может варьироваться от 0,2 до 0,5. Для жилых и офисных помещений эта величина признана оптимальной.

Q инф = n x C v x V (t в - t н).

Таким образом становится очевидно, что тепловые потери на инфильтрацию прямо пропорциональны объему помещения и разнице температур внутри него и снаружи.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ

Исходные условия: имеется комната, расположенная в средних этажах панельного дома с двумя окнами с двойным остеклением и дверью размером 2x0,8 м. Площадь комнаты - 21 м 2, высота - 2,5 м.

Необходимо обеспечить температуру воздуха в помещении не ниже +18° С, при том, что температура воздуха на улице - минус 20° С. (Результаты вычислений сведены в таблице).

Потери на инфильтрацию рассчитываются по приведенной выше формуле Q инф = n x C v x V (t в - t н ).

Для выбранного помещения n = 0,2. Таким образом, потери на инфильтрацию составят Q инф = 0,2 x 0,335 x 52,5 x 38 = 134 Вт. А суммарные потери на теплопередачу и инфильтрацию составят 1 055 Вт.

В случае, когда нужно снижать температуру в помещении в ночное время, необходимо иметь запас по мощности для сокращения времени нагрева воздуха в особо холодные дни. Поэтому при расчетах к суммарной тепловой мощности следует прибавлять еще 20%.

Таким образом, становится очевидным, что использование в интерьере инфракрасных обогревательных панелей позволяет сохранять комфортные условия, не прибегая к традиционным электрообогревателям. При правильном расчете мощности и рациональном расположении панелей появляется возможность снижать температуру воздуха в помещении и при этом существенно экономить электроэнергию, в то же время сохранять уровень теплового комфорта неизменно оптимальным.

Ольга МИКША