Теория лучистого отопления

Откуда берётся тепло?

Мощность всех отопительных приборов состоит в основном из двух составляющих конвективного и лучистого теплообменов.

По законам термодинамики передача теплоты осуществляется от более нагретого тела к менее нагретому. Рассмотрим основные способы передачи тепла:

Конвекция

При подводе тепла к жидкости или газу увеличивается интенсивность (скорость) движения молекул, а вследствие этого повышается давление. Если жидкость или газ не ограничены в объеме, то они расширяются. Локальная плотность жидкости (газа) становится меньше, и благодаря выталкивающим (архимедовым) силам нагретая часть среды движется вверх (именно поэтому теплый воздух в комнате поднимается от отопительного прибора к потолку).

Конвективный тепловой поток от нагревателя к нагреваемой среде зависит от начальной скорости движения молекул, плотности, вязкости, теплопроводности и теплоемкости среды. Очень важны также размер и форма нагревателя. Соотношение между соответствующими величинами подчиняется закону Ньютона:

q = hA (T_W - T_Ґ)

где q - тепловой поток (Вт), A - площадь поверхности источника тепла (м²), T_W и T_Ґ - температуры источника и его окружения (К). Коэффициент конвективного теплопереноса h зависит от свойств среды, начальной скорости ее молекул, а также от формы источника тепла, и измеряется в единицах Вт/(м²К).

С конвективным теплообменом все более или менее понятно: идеально подходит для помещений небольшой площади и со стандартной высотой потолков 3 - 3,5 метров. А что делать если высота потолков 6 или 10 метров? Какие отопительные приборы использовать в этой ситуации? Тут мы и понимаем, что нужно принципиально другое оборудование. И это - водяные инфракрасные нагревательные потолочные панели, в основе работы которых лежит принцип лучистого отопления. Это вид отопления, при котором тепло в отапливаемое помещение передаётся преимущественно излучением и в значительно меньшем количестве - конвекцией.

Данный вид отопительных приборов не слишком известен по ряду причин, а точнее просто хорошо забыт. В России водяные потолочные излучающие панели были разработаны ЦНИИ промзданий, Гипронииавиапромом и ГПИ Сантехпроект еще в 60-е годы 20-го века. И благополучно канули в лету в 80-х годах, когда произошел развал Советского Союза. В то же время в Европе отопление с помощью инфракрасных излучателей начало бурно развиваться. И теперь является самым популярным видом отопления для помещений с большой высотой потолков.