ГЛАВА 14. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ

14.1. Классификация и область применения систем электрического отопления

Использование эффекта непосредственной трансформации электрической энергии в тепловую является весьма перспективным направлением в развитии систем отопления зданий. Электрическое отопление имеет следующие преимущества в сравнении с другими системами отопления:

а) отсутствие продуктов сгорания и загрязнения окружающей среды;

б) высокий коэффициент полезного действия;

в) простота и короткие сроки монтажа электропроводки и нагревательных устройств;

г) меньшие капитальные затраты;

д) компактность нагревательных устройств;

е) гибкость регулирования и простота автоматизации.

К числу недостатков электрического отопления следует отнести:

а) низкие гигиенические показатели устройств с открытыми высокотемпературными нагревательными элементами;

б) опасность в пожарном отношении;

в) высокая отпускная стоимость электроэнергии и ее дефицитность.

Использование электроэнергии для отопления зданий вследствие ее высокой стоимости и дефицитности допускается только при технико-экономическом обосновании и согласовании возможности отпуска энергии с энергоснабжа-ющими организациями в установленном порядке. Электрические системы отопления рекомендуется предусматривать в районах с недефицитной электроэнергией и в местах, где отсутствуют другие источники тепловой энергии. Системы электрического отопления подразделяются на:

а) лучисто-конвективные (с применением электрорадиаторов, электроконвекторов и электронагревательных печей, а также греющего электрокабеля, заложенного в бетонный пол);

б) воздушные (с использованием электрокалориферов);

в) лучистые (с применением инфракрасных электроизлучателей).

Возможная область применения систем электрического отопления в зависимости от назначения зданий и помещений, а также характера производственного процесса приведена в п. 7.2. Электрическим системам следует отдавать предпочтение в случае эпизодического отопления помещений кратковременного использования и при необходимости обогрева локальных рабочих мест в неотапливаемых помещениях.

Применение электрических приборов отопления не допускается в помещениях:

а) детских дошкольных учреждений;

б) больниц и других медицинских стационаров (кроме психиатрических и наркологических);

в) бань, прачечных и душевых павильонов;

г) категорий А и Б;

д) категорий В с температурой на тепло-отдающей поверхности более 110°С;

е) категорий Г w. Д с повышенными требованиями к чистоте воздуха, с выделением горючих пылей и аэрозолей, со значительными влаговыделениями;

ж) зданий П1, П1а, П1б, IV, IVa и V степеней огнестойкости с температурой на тепло-отдающей поверхности более 110°С.

14.2. Лучисто-конвективное электроотопление

в качестве отопительных приборов промышленного производства в системах лучисто-конвективного отопления применяют мас-лонаполненные электрорадиаторы, электроконвекторы с открытыми нагревательными спиралями и печи электронагревательные с трубчатыми электронагревателями. Выпускаемые электрорадиаторы и электроконвекторы являются бытовыми приборами и предназначены для дополнительного обогрева жилых и служебных помещений только во время присутствия в помещении людей. Печи электронагревательные могут применяться для постоянного отопления помещений различного назначения с учетом максимальной температуры на тепло-отдающей поверхности печи, указанной в паспортных данных.

Подбор электрорадиаторов, электрокон-

векторов и печей электронагревательных производится по теплопотерям помещения, определенным обычным методом (см. гл. 8), с использованием заводских паспортных данных электронагревателей и их технических характеристик.

Лучисто-конвективные системы с использованием греющего электрического кабеля, закладываемого в бетонную подготовку пола, могут применяться в основном для обогрева пола помещений над холодными проветриваемыми подпольями зданий, возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха (по параметрам В) минус 40°С и ниже. Электрические системы обогрева полов должны иметь регулирование и защиту кабеля от перегрева, перегрузок и коротких замыканий.

В помещениях, в которых возможно увлажнение или повреждение полов, греющий кабель следует запщщать заземляемой или за-нуляемой металлической сеткой, предотвращающей появление электрического потенциала на поверхности пола.

Проектирование обогреваемых полов с помощью греющего электрического кабеля в зданиях и помещениях любого назначения рекомендуется производить по данным, приведенным в «Руководстве по проектированию и устройству обогреваемых полов жилых и общественных зданий, строящихся в Северной строительно-климатической зоне» (Красноярский ПромстройНИИпроект Минтяжстроя СССР, М.: Стройиздат, 1983).

14.3. Электровоздушное отопление

Электровоздушное отопление является частным случаем воздушного отопления и подчиняется общим правилам проектирования этих систем, изложенным в гл. 12.

В качестве устройств для нагрева воздуха в электровоздушных системах отопления используются электрокалориферы серии СФО-1Т-И2. Этими калориферами комплектуются также автоматизированные установки типа СФОЦ, предназначенные для применения главным образом в системах отопления и вентиляции сельскохозяйственных помещений и зданий промышленного назначения. Чертежи общих видов электрокалориферов и электрокалориферных установок и их технические характеристики приведены в прил. XII.

Нагрев воздуха в калориферах осуществляется с помощью оребренных трубчатых электронагревателей, установленных внутри кожуха. Нагреваемый воздух и воздух в помещении, где устанавливается электрокалорифер, не должен содержать взрыво- и пожароопасных веществ, токопроводящей пыли, газов и паров, способных разрушать материал кожуха, нагревателей и проводов.

Электрокалориферы СФО-1Т-И2 предназначены для применения в районах с умеренным л холодным климатом. Их следует устанавливать в закрытых помещениях при температуре не ниже ГС и не выше 35°С, при относительной влажности воздуха не более 65% (при температуре воздуха 20°С).

Электрокалориферы могут быть укомплектованы аппаратурой управления, размещаемой в шкафу управления, с помощью которой возможно поддержание заданной температуры нагреваемого воздуха или воздуха в отапливаемом помещении путем последовательного включения и отключения трех ступеней электронагревателей установочной мощностью, составляющей 33,3; 66,7 и 100% полной.

Минимально допустимую производительность электрокалорифера по воздуху и соответствующий ей перепад температур входящего и выходящего воздуха в зависимости от температуры входящего воздуха определяют по рис. 14.1.

14.4. Инфракрасное электроотопление

Системы лучистого отопления с применением инфракрасных электроизлучателей обеспечивают комфортные тепловые условия человеку при пониженных температурах окружающего воздуха.

Инфракрасное излучение не поглощается воздухом и, попадая на тело человека, нагревает подкожные слои на значительную глубину, уменьшая или ликвидируя тем самым дефицит в тепловом балансе человека. Механизм поглощения теплового излучения телом человека обеспечивает ощущение теплового комфорта на длительное время даже после прекращения поступления потока лучистой энергии.

Тепловое ощущение человека в значительной степени зависит как от средней облученности тела человека, так и от облученности его отдельных участков. А это определяется схе-

At,°C 80

1 I I I I II 20 -30 -20 -10 0 10 20

L-10-\m/v 8

At,"с 80

-30 -20 -10 0 10 20

At,°C 100

80 60

UO 20

-30 -20 -10 0 10 20

L-10-м/ч 12

At,°C 120

00 20

-30 -20 -10 0 10 20 30

L-10\ mVq 20

At,°C L-10-\m/4

60 80

At,°C IZO

120 100 60 60 00 20

20 00

60 80

Рнс. 14.1. Зввнсвмостн минимально допустимой пронзмдительвости по воздуху L и перепада температур выходящего и входящего воздуха Л от температуры входящего воздуха (при температуре выходпщего воздуха до 50°С)

6 Зак 2000