Научно-исследовательская работа по оптимизации и внедрению энергосберегающего, теплоаккумулирующего отопительного оборудования на основе местного сырья – талькохлорита (талькокарбоната), с использованием экономного ночного тарифа на электроэнергию в интересах обеспечения ФЦП «Доступное и комфортное жильё - гражданам России»

Проведены патентные исследования, расчеты и практические испыта-ния электронагревательной (теплоаккумуляционной) вставки, изготовлены 2 исследовательских макета СТЭ типа «Стена» для испытания вставок различ-ной мощности, проведены расчёты ориентировочной экономической эффек-тивности от внедрения теплоаккумуляторов, подготовлен исследовательский макет СТЭ типа «печь».

На 2 этапе проекта проведена работа по развитию моделей СТЭ, созданию автомати-зированных измерительных стендов, а также теоретические, экспериментальные и технико-экономические исследования. В рамках проекта проведена обобщение и оценка результатов исследований - задачи, поставленные в задании Федеральным агентством по науке и иннова-циям, были выполнены в полном объеме.
Научно-исследовательская работа была направлена на содействие решению проблем снижения стоимости и повышения надежности теплоснабжения доступного и комфортного жилья для граждан России.
Решение поставленной задачи посредством создания и исследования нового поколе-ния энергосберегающих отопительных приборов, использующих низкий (экономный) ноч-ной тариф на электроэнергию, в сочетании с возможностью комплексного использования альтернативных источников энергии, позволит обеспечить равномерную загрузку электриче-ских сетей РФ, снизить потери электроэнергии и высвободить электрические мощности в дневное время. На заключительном этапе проекта были созданы 3 макета СТЭ: типа «стена» мощностью 4 кВт, «печь» и «подвальный».
Исследования показали, что для аккумуляции тепла в ночное время имеются хорошие перспективы в ряде регионов Российской Федерации, где используются ночные тарифы на электроэнергию. Универсальность энергосберегающего прибора позволяет применять его на различных по функциональным требованиям объектах, таких как: школы, больницы, много-квартирные жилые дома, коттеджи, автозаправочные станции, церкви, магазины, киоски офисы.
В условиях сурового российского климата вопрос отопления является, без сомнения, одним из важнейших для владельцев частных домов и коттеджей. Традиционные печи на твердом топливе не способны справиться с обогревом даже довольно скромного загородного дома, а подключение к централизованной сети теплоснабжения (городской или поселковой), как правило, не представляется возможным. Поэтому чтобы обеспечить в частном доме теп-ло и уют в течение всего года, даже в сильные морозы, самым приемлемым вариантом будет использование автономной системы отопления.
Электроотопление считается весьма надежным, экологически чистым и безопасным способом обогрева помещений, а затраты на оборудование и эксплуатацию могут конкури-ровать с газовым отоплением. В Северной Европе, в частности, в Скандинавских странах и Финляндии заметная часть (в разных странах - от 5% до 70%) малоэтажных домов обогрева-ется электричеством. В целях экономии электроэнергии системы электроотопления могут программироваться на автоматическое включение и выключение, или понижение температу-ры до заданного уровня.
Работа теплоаккумулирующего отопительного оборудования основана на использо-вании принципа прямого электрического отопления, который, является альтернативой или прекрасным дополнением к традиционным системам отопления, таким как печное, котловое, центральное и др. В настоящее время это один из наиболее эффективных, экономичных и безопасных видов отопления.
Основные достоинства прямого электрического отопления:
1 в качестве энергоносителя используется электричество, которое отличается наилучшими показателями по энергоемкости, транспортабельности, экологичности и универсально-сти;
2 это позволяет отказаться от необходимости постоянного поддержания запасов дров, угля, солярки или газа, проектирования, сооружения и обслуживания систем удаления продук-тов сгорания;
3 электроэнергия, с КПД близким к 100%, преобразуется в тепловую энергию, которая сра-зу напрямую через воздух, являющимся теплоносителем, распространяется по помеще-нию;
4 при этом отпадает необходимость в приобретении, монтаже и техническом обслужива-нии дорогостоящих котла, расширительного бака, циркуляционного насоса, запорной ар-матуры, труб и др., а также проектировании и обслуживании замкнутых контуров с цир-кулирующим по ним теплоносителем (вода, антифриз и др.) Существенно увеличивается эффективность и экономичность, т. к. исчезает инертность при реагировании системы отопления на изменения температуры в отдельных помещениях и различных зонах;
5 широкие возможности в управлении и программировании комфортного уровня темпера-туры как в комнате, квартире, офисе, коттедже так и отдельных группах помещений;
6 появляется возможность поддержания пониженной температуры помещений в энерго-сберегающем режиме во время отсутствия хозяев, и автоматического доведения до ком-фортного уровня к моменту их возвращения. Немаловажным фактором комфорта и эко-номии до 50% электроэнергии является возможность раздельного программирования температурных режимов в различных функциональных помещениях и зонах;
7 относительно невысокая стоимость оборудования и предельная простота в установке сис-темы отопления с возможностью как расширения от одного прибора до необходимого количества, так и последующего любого изменения;
8 отпадает необходимость в прокладке сети труб, пробивании стен, монтаже отопительного котла, насосов, вентиляторов, радиаторов и т. д. Для установки прямого электроотопле-ния требуется лишь проложить питающую электросеть и закрепить оборудование;
9 неограниченный срок службы и отсутствие необходимости технического обслуживания;
10 предельная простота и надежность оборудования позволяют иметь ресурс непрерывной работы 20 лет и более без затрат на профессиональное техническое обслуживание.

С повышением цен на энергоносители в России подобные высокоэффективные и эко-номичные системы отопления получают реальный шанс завоевать популярность у владель-цев частных домов.
В связи с ростом цен на углеводородное сырье в ряде зарубежных стран, странах СНГ (Украина, Белоруссия и др.) на самом высоком уровне рассматриваются вопросы возможно-сти перехода в системе ЖКХ на электроотопление. При строительстве коттеджных поселков и малоэтажном строительстве выделяются мощности на электроотопление, осуществляются инвестиции в модернизацию электросетей. В России нашло достаточно широкое распростра-нение теплоаккумуляторов российско-германского производства мощностью до 2 кВт. В ус-ловиях суровой северной зимы они зарекомендовали себя с лучшей стороны.
Вместе с тем, следует отметить существующие препятствия для распространения теп-лоаккумуляторов – одним из главных является высокая стоимость, на сегодняшний день, подключения дополнительных мощностей. В большинстве случаев требуется реконструкция питающих сетей, особенно в сельской местности.
Учитывая опыт европейских стран, можно констатировать, что для реализации энер-гетической стратегии государства не обойтись без повышения эффективности использования энергии (при производстве и на этапах конечного использования), внедрения энергосбере-гающей техники, технологий, материалов, и масштабного использования новых и возобнов-ляемых источников энергии.