4 курс, д.ф.н. Науковий керівник –Ткаченко І.В . Чернівецький торговельно-економічний інститут м.Чернівці
Кабельні системи опалення
Постановка проблеми. В усьому світі поширені, головним чином, дві системи опалення: електрична та водяна (традиційна для України). Зокрема в Європі, за неофіційними даними, найменший показник впровадження електричного опалення складає 30 відсотків. Широкому розповсюдженню технологіі кабельного опалення не дуже сприяв той факт, що в ідеальних умовах (коли дешеві енергоносії) традиційна система опалення дешевша від електричної на 20-30 відсотків. Але при нинішніх цінах на паливо ця різниця суттєво скоротилася і починає набирати оберти в Україні [1, c. 16]. Метою статті є дослідження популярності та подальшого розвитку кабельної системи опалення в Україні. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Дослідженням систем опалення,зокрема кабельних, в Україні та в світі займалися такі вчені,як: Л. Банхіді., А. Шаповалов, С. Кутателадзе, М. Кіссін, Ю.Денисова, К. Баковскі. Виклад основного матеріалу. Кабельна система обігріву — система, що перетворює електроенергію в тепло за рахунок теплової дії струму в нагрівальних елементах, виконаних у вигляді спеціальних кабелів [7]. Лідером у застосуванні електричного опалення є Норвегія (показник застосування приблизно сягає 80%), яка, до речі, сама видобуває газ та нафту. Однак для опалення використовує куплену в Європі дорогу електроенергію. Пояснюється цей факт бажанням норвежців мати у своїй країні чисту екологію. Значне місце у Європі посідають у впровадженні згаданої системи Франція та Іспанія. Там показник її застосування досягає 30-40%. В Україні, яка має власну атомну енергетику, за цією технологією опалюються лічені об'єкти. За радянських часів у застосуванні електричного опалення не було потреби. В той час використовувалось досить дешеве для нас паливо (вугілля, нафта, газ), тому й водяна система у фінансовому плані була вигідніша. Про комфорт, естетичність, безаварійність, екологію тоді ніхто не думав. Найголовніше — забезпечити населення дешевим та економічно вигідним теплом. Після відокремлення дешеве паливо в Україні зникло, почали суттєво підніматися ціни на енергоносії. Тому і постало питання пошуку альтернативних та економічно доступних джерел. Ось так і з'явилося перше вітчизняне підприємство, яке зацікавилось впровадженням в Україні електричної системи опалення [5, c. 142]. Пізніше датська, фінська та російська фірми створили у нас свою дилерську мережу. Система електричного опалення не є новинкою чи чимось незвичайним для наших науковців. Ще в Союзі її використовували в районах Далекої Півночі. Правда, там застосовувались інші матеріали, інші системи управління. Мала вона й певні обмеження у можливостях. Однак за радянських часів існувала залізна брама щодо зарубіжної інформації. Тому розробляти технологію цієї системи нашим проектантам довелося з нуля, враховуючи всі кліматичні особливості нашого регіону. Коли інформаційна заборона зникла і проектанти почали контактувати із зарубіжними колегами, виявилося, що в Європі ця система існує вже багато років. Зокрема, в Норвегії нею користуються з 1925 р. До того ж у супротивників цієї системи проти неї є деякі аргументи. Зокрема дехто висловлюється, що нині існують пристрої-клапани, які можна встановлювати і на батареї водяного опалення. І таким чином регулювати тепло у кожній квартирі. Але на перевірку, для забезпечення нормального функціонування цього пристрою потрібно подавати воду певної якості, що конструктивно в наших умовах забезпечити досить важко. Інакше через деякий час клапан може вийти з ладу. Електричне опалення в цьому плані безвідмовне і безаварійне: термін експлуатації кабельних систем опалення, зокрема датських, складає понад 50 років [3, c. 88]. Це цілком відповідає експлуатаційному віку більшості кабельних інженерних мереж будинку. Вмонтовані під покриття спеціальні кабелі захищені від пошкоджень, безпечні, непомітні, безшумні та ефективні. Система обігріву складається з одного або декількох відрізків нагрівального кабелю і,можливо, термостата і давача температури. Розрізняють резистивні і саморегульовані кабелі. Резистив- ний кабель має один або два тонких металевих спіралеподібних провідники, охоплені ізоляцією. Такий кабель відносно дешевий, але випускається відрізками з наперед вибраною довжиною і опором, тому його неможливо різати на довільну довжину. Однопровідний кабель підмикається обома кінцями. Для двопровідних кабелів можливе підмикання з одного кінця, при цьому на другому кінці провідники з'єднуються накоротко і ізолюються. У багатьох випадках можливість підмикання з одного кінця забезпечує перевагу, оскільки при цьому потрібна менша довжина кабелів живлення. Плюсом є низька вартість, відсутність пускових струмів, постійність потужності за часом. Розвитком цієї ідеї є секційний (зональний) нагрівальний кабель. Уздовж такого кабелю йдуть два провідники низького опори, а між ними з певним кроком підключаються короткі відрізки спіралеподібних нагрівальних провідників. Такий кабель дорожчий і товщий звичайного двопровідного, його можна вільно різати з певним кроком, він підмикається з одного кінця. Недоліки — можливість локального перегріву кабелю, поява при монтажі холодних зон на початку і кінці контуру [4,c.18]. Перевагами є невисока вартість, відсутність пускових струмів, постійність потужності за часом, технологічніший монтаж в порівнянні з резистивним кабелем, висока надійність нагрівального контуру, оскільки при пошкодженні або локальному перегріві і виходу одній або декілька гріючих зон з ладу у кабелю не працює тільки пошкоджена зона. Саморегульований кабель містить два неізольовані провідники, охоплені в спеціальну пластмасу. Залежно від температури опір пластмаси змінюється, що дозволяє кабелю регулювати видачу тепла в кожній точці довжини самостійно. Такі кабелі випускають «налаштованими» на певну температуру, наприклад, температуру танення льоду. Для класифікації таких кабелів застосовують два показники: перший показник — потужність подовжинного метра кабелю при 10 °C, другий показник — потужність кабелю у льоді або у воді. Саморегульовані кабелі дуже надійні, економічні, при монтажі їх можна нарізувати на необхідні довжини, при неякісному монтажі перехідних і кінцевих муфт і попаданні вологи на тепловидільну матрицю можливий вихід кабелю з ладу [2, c. 48]. Сучасні кабельні системі потребують мінімальної товщини стяжки — лише 3 мм. Насамперед, завдяки цьому вони мають змогу застосовуватися на вже існуючій підлозі — бетоні чи кафелю, піднімаючи її рівень лише на товщину нового покриття. Це дає можливість в багатьох випадках не зменшувати штучно висоту дверей, піднімати плінтуса та пороги. Головною метою таких систем є підтримка комфортної температури на поверхні підлоги близько 27-29°С. Застосовуються вони, головним чином, як додаткові, в поєднанні з основними опалювальними системами. Ще один розповсюджений вид кабельного обігріву — це системи повного опалення. Вони монтуються в бетонній аба цементній стяжці, товщиною 3 - 5 см. Такі системи здатні підтримувати встановлену температуру повітря на заданому рівні і застосовуються як окремий незалежний вид опалення. Системи з акумуляцією тепла працюють в економічному режимі, беручи електроенергію у непіковий, нічний час, а вдень бетонне покриття (товщиною 5-15 см) підтримує у помешканні комфортну температуру. Крім цього, принцип роботи обох систем опалення відповідає всім законам фізики. Тепло піднімається від підлоги, зникають протяги, людині тепло ногам і прохолодно голові. Кабельна система перетворює підлогу (стелю чи стіни) на велику низькотемпературну робочу панель, яка випромінює м'яке та рівне тепло. Отже, технологія електричного опалення в Україні вітчизняна, а комплектуючі купуються за кордоном. Щоправда, кабель можна було б виробляти й у нас, та поки що немає таких об'ємів застосування, щоб відкривати власне виробництво. Можливо, цього не слід робити й у майбутньому. Скільки прикладів того, що німці та італійці забезпечують світ устаткуванням для хімчисток, американці — чіпами до комп'ютерів, датчани, норвежці та іспанці — комплектуючими до електросистеми опалення. Тому зараз економічно вигідніше купувати вже готове. На думку спеціалістів, саме за цією технологією майбутнє. Про це також свідчить і вдалий приклад експлуатації електричних кабельних систем в країнах Європи, чий досвід ми намагаємося наслідувати. Іноді говорять, мовляв, це дорого і Україні не по кишені. Але ми ж маємо жити майбутнім і будувати з перспективою. Так, на початковій стадії впровадження система потребує значних витрат, але ж вони дуже швидко себе виправдають. До речі, вже сьогодні 30 % замовників на встановлення електричного опалення у квартирах є люди середнього статку. Бо ця система може не тільки повністю замінювати традиційну, а й бути до неї додатком . І за будь-якої несприятливої погоди людині не потрібно очікувати на початок опалювального сезону, бо за допомогою регулятора можна увесь час підтримувати в помешканні комфортне тепло. Єлектричні системи опалення мають зручне керування, яке виконується за допомогою спеціальних електронних терморегуляторів. На ринку з'явилася нова версія «розумного» терморегулятора з інтелектуальним таймером. Цей метод дозволяє реально економити електричну енергію до 20% в порівнянні з традиційними терморегуляторами. Застосування терморегулятора з інтелектуальним програмованим таймером дозволяє відчутно зменшити споживання електроенергії при відсутності людей в приміщенні та у нічний період. Терморегулятор також можна з`єднати з локальною мережею, яка централізовано керуватиметься з компьютера. Така система, напевно, має бути цікавою як для готелів та будинків відпочинку, насамперед для оптимізаціі опалення в порожніх незаселених кімнатах, так і для сучасних «інтелектуальних» будинків, певний рівень комфорту яких задає «розумний» домашній компьютер. Через оці всі переваги втілення технологій електричного кабельного опалення включено з минулого року до плану Держбуду. Що це означає? Тобто фахівці з цієї організації спільно з представниками з інших науково-проектних закладів будуть розробляти нормативну базу щодо впровадження електричної системи в майбутньому в Україні. Тож у проекти майбутніх новобудов закладатиметься поряд з традиційною і ця система опалення. Крім того, не тільки в згаданих вище перевагах її перспективність. Вона дає можливість широкого застосування. Вже сьогодні завдяки їй обігріваються у нас футбольні поля, урядові будівлі, станції метрополітену (у Києві це «Лук'янівська», «Дорогожичі»), котеджі, магазини, кафе, заправочні станції, поблизу яких немає теплотрас. Такі системи встановлені та надійно працюють у Києві в зимовому садку урядового будинку відпочинку, посольстві Ірану, аеропорту Бориспіль, офісах фірм «Casio» та «Minolta» та ін. У майбутньому (готуються обгрунтовані пропозиції для міської влади). Її можна застосовувати при реконструкції «хрущовок», на небезпечних для транспорту відрізках доріг (Київ розташований на пагорбах), які взимку покриті снігом та ожеледицею [6, c. 342]. За цією технологією не потрібна людська робоча сила для розчищення доріг. У разі негоди система сама розтопить і сніг, і кригу. Тож економляться кошти ще й на автотранспорті, яким вивозять сніг за 20 км від міста та на очищувальній техніці. А згадайте таку неприємність, як сніг на даху чи крига, або мокрі стіни в квартирах, які розводять грибок. Всього цього можна позбутися завдяки згаданій системі опалення. Спеціалісти цієї галузі переконані, що з часом всі супротивники цієї системи змінять свою думку. Бо на сьогоднішній день більш ефективної технології опалення людство ще не винайшло.
Список використаних джерел: 1. Раб`яш Р. Системи опалення приміщень в аспекті теплового комфорту та технологічних вимог // Ринок інсталяційний. – 1997.– № 6.– С. 5-8. 2. Сканави. А.И. Отопление.– М.: Стройиздат, 2000.– 416 с. 3. Рекомендации по проектированию, устройству и эксплуатации систем панельно-лучистого отопления и обогрева полов 1-х этажей с помощью греющего электрокабеля.– Красноярск.: Промстройпроект, 2004.– 56 с. 4. Olesen B.W. Теория и практика напольного лучистого отопления // АВОК.– 2008.– № 1.– С. 44-50. 5. Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло- и массообмена. М., 2001. – С.340-365. 6. Кабельна система обігріву [Електронний ресурс].-Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/ 7. Електричні кабельні системи опалення [Електронний ресурс].-Режим доступу: http://www.stroymart.com.ua/ru/publications/1848/
