Современные системы отопления: водяное, солнечное, теплый пол, инфракрасное отопление и тепловые насосы

Краткий обзор современных систем отопления жилых домов и общественных зданий

Современные системы отопления: водяное, солнечное, теплый пол, инфракрасное отопление и тепловые насосы

Правильный выбор, грамотное проектирование и качественный монтаж системы отопления – залог тепла и уюта в доме в течение всего отопительного сезона.

Обогрев должен быть качественным, надежным, безопасным, экономичным. Чтобы правильно подобрать систему отопления, необходимо ознакомиться с их видами, особенностями монтажа и работы нагревательных приборов.

Важно также учитывать доступность и стоимость топлива.

Типы современных систем отопления

Системой отопления называют комплекс элементов, используемых для обогрева помещения: источник тепла, трубопроводы, нагревательные приборы. Тепло передается с помощью теплоносителя – жидкой или газообразной среды: воды, воздуха, пара, продуктов сгорания топлива, антифриза.

Системы отопления зданий необходимо подбирать так, чтобы добиться максимально качественного обогрева с сохранением комфортной для человека влажности воздуха. В зависимости от вида теплоносителя различают такие системы:

  • воздушные;
  • водяные;
  • паровые;
  • электрические;
  • комбинированные (смешанные).

Нагревательные приборы системы отопления бывают:

  • конвективные;
  • лучистые;
  • комбинированные (конвективно-лучистые).

Схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией

В качестве источника тепла могут использоваться:

  • уголь;
  • дрова;
  • газ;
  • электричество;
  • брикеты – торфяные или дровяные;
  • энергия солнца или других альтернативных источников.

Воздушное отопление

Воздух нагревается непосредственно от источника тепла без использования промежуточного жидкого или газообразного теплоносителя. Системы применяют для обогрева частных домов небольшой площади (до 100 м.кв.). Установка отопления этого типа возможна как при возведении здания, так и при реконструкции уже существующего.

В качестве источника тепла служит котел, ТЭН или газовая горелка. Особенность системы заключается в том, что она является не только отопительной, но и вентиляционной, поскольку нагревается внутренний воздух в помещении и свежий, поступающий снаружи.

Воздушные потоки поступают через специальную заборную решетку, фильтруются, нагреваются в теплообменнике, после чего проходят через воздуховоды и распределяются в помещении.

Регулировка температуры и степени вентиляции осуществляется с помощью термостатов. Современные термостаты позволяют заранее задавать программу изменений температуры в зависимости от времени суток.

Системы функционируют и в режиме кондиционирования. В этом случае воздушные потоки направляются через охладители.

Если нет необходимости в обогреве или охлаждении помещения, система работает как вентиляционная.

Схема устройства воздушного отопления в частном доме

Установка воздушного отопления обходится относительно дорого, но его преимущество в том, что нет необходимости прогревать промежуточный теплоноситель и радиаторы, за счет чего экономия топлива составляет не менее 15%.

Система не замерзает, быстро реагирует на изменения температурного режима и прогревает помещения. Благодаря фильтрам воздух в помещения поступает уже очищенным, что снижает количество болезнетворных бактерий и способствует созданию оптимальных условий для поддержания здоровья проживающих в доме людей.

Недостаток воздушного отопления – пересушивание воздуха, выжигание кислорода. Проблема легко решается, если установить специальный увлажнитель. Система может быть усовершенствована с целью экономии и создания более комфортного микроклимата. Так, рекуператор подогревает поступающий воздух, за счет выводимого наружу. Это позволяет сократить энергозатраты на его подогрев.

Возможна дополнительная очистка и дезинфекция воздуха. Для этого, помимо механического фильтра, входящего в комплектацию, устанавливают электростатические фильтры тонкой очистки и ультрафиолетовые лампы.

Воздушное отопление с дополнительными приборами

Водяное отопление

Это замкнутая система отопления, в качестве теплоносителя в ней используется вода или антифриз. Вода подается по трубам от источника тепла к радиаторам отопления. В централизованных системах температура регулируется на тепловом пункте, а в индивидуальных – автоматически (с помощью термостатов) или вручную (кранами).

Виды водяных систем

В зависимости от типа присоединения нагревательных приборов системы делят на:

  • однотрубные,
  • двухтрубные,
  • бифилярные (двухтопочные).

По способу разводки различают:

  • верхнюю;
  • нижнюю;
  • вертикальную;
  • горизонтальную системы отопления.

В однотрубных системах подключение отопительных приборов последовательное.

Чтобы компенсировать потерю тепла, которая происходит при последовательном прохождении воды из одного радиатора в другой, применяют отопительные приборы с различной поверхностью теплоотдачи.

Например, могут быть использованы чугунные батареи с большим количеством секций. В двухтрубных применяют схему параллельного подключения, что позволяет устанавливать одинаковые радиаторы.

Гидравлический режим может быть постоянным и изменяемым. В бифилярных системах отопительные приборы соединены последовательно, как в однотрубных, но условия теплопередачи радиаторов такие же, как в двухтрубных. В качестве отопительных приборов используются конвекторы, стальные или чугунные радиаторы.

Схема двухтрубного водяного отопления загородного дома

Преимущества и недостатки

Водяной обогрев широко распространен благодаря доступности теплоносителя. Еще одно преимущество – возможность обустроить систему отопления своими руками, что немаловажно для наших соотечественников, привыкших полагаться только на собственные силы. Впрочем, если бюджет позволяет не экономить, проектирование и монтаж отопления лучше доверить специалистам.

Это избавит от многих проблем в будущем – протечек, прорывов и т.п. Недостатки – замерзание системы при отключении, длительное время прогрева помещений. Особые требования предъявляют к теплоносителю. Вода в системах должна быть без посторонних примесей, с минимальным содержанием солей.

Для разогрева теплоносителя может использоваться котел любого типа: на твердом, жидком топливе, газе или электричестве. Чаще всего используют газовые котлы, что предполагает подключение к магистрали. Если такой возможности нет, то обычно устанавливают твердотопливные котлы. Они более экономичны, чем конструкции, работающие на электричестве или жидком топливе.

Обратите внимание! Специалисты рекомендуют подбирать котел из расчета мощности 1 кВт на 10 м.кв. Эти показатели – ориентировочные. Если высота потолков более 3 м, в доме большие окна, есть дополнительные потребители или помещения недостаточно хорошо теплоизолированы, все эти нюансы обязательно нужно учесть в расчетах.

Закрытая система отопления дома

Паровое отопление

В соответствии со СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», использование паровых систем запрещено в жилых и общественных зданиях. Причина – небезопасность этого вида обогрева помещений. Отопительные приборы разогреваются почти до 100°C, что может стать причиной ожогов.

Монтаж сложный, требует навыков и специальных знаний, при эксплуатации возникают сложности с регулированием теплоотдачи, при заполнении системы паром возможен шум. На сегодня паровое отопление используют ограничено: в производственных и нежилых помещениях, в пешеходных переходах, тепловых пунктах.

Его преимущества – относительная дешевизна, низкая инерционность, компактность отопительных элементов, высокая теплоотдача, отсутствие теплопотерь. Все это обусловило популярность парового обогрева до середины ХХ века, позже его вытеснило водяное.

Однако на предприятиях, где пар используют для производственных нужд, он все еще широко применяется и для обогрева помещений.

Котел для парового отопления

Электрическое отопление

Это надежный и наиболее простой в эксплуатации вид отопления. Если площадь дома не более 100 м, электричество – неплохой вариант, однако обогрев большей площади экономически не выгоден.

Электрическое отопление может использоваться как дополнительное на случай отключения или ремонта основной системы. Также это хорошее решение для загородных домов, в которых владельцы проживают лишь периодически. Как дополнительные источники тепла применяются электрические тепловентиляторы, инфракрасные и масляные обогреватели.

В качестве отопительных приборов используются конвекторы, электрокамины, электрокотлы, силовые кабели теплого пола. Каждый тип имеет свои ограничения. Так, конвекторы неравномерно прогревают помещения.

Электрокамины больше пригодны в качестве декоративного элемента, а работа электрокотлов требует значительных энергозатрат.

 Теплый пол монтируют с заблаговременным учетом плана расстановки мебели, потому что при ее перемещении возможно повреждение силового кабеля.

Схема традиционного и электрического отопления зданий

Инновационные системы отопления

Отдельно следует упомянуть об инновационных системах отопления, приобретающих все большую популярность. Наиболее распространены:

  • инфракрасные полы;
  • тепловые насосы;
  • солнечные коллекторы.

Инфракрасные полы

Эти системы обогрева лишь недавно появились на рынке, но уже стали довольно популярными благодаря эффективности и большей экономичности, чем привычное электрическое отопление.

Теплые полы работают от электросети, их устанавливают в стяжку или плиточный клей.

Нагревательные элементы (карбон, графит) излучают волны инфракрасного спектра, которые проходят через напольное покрытие, разогревают тела людей и предметы, от них в свою очередь нагревается воздух.

Саморегулирующиеся карбоновые маты и пленку можно монтировать под ножками мебели, не боясь повреждений.

«Умные» полы регулируют температуру благодаря особому свойству нагревательных элементов: при перегреве расстояние между частицами увеличивается, растет сопротивление – и температура снижается.   Энергозатраты относительно невелики.

При включении инфракрасных полов потребляемая мощность составляет порядка 116 Ватт на метр погонный, после прогрева снижается до 87 Ватт. Контроль за температурой обеспечивается за счет термогуляторов, что снижает затраты энергии на 15-30%.  

Инфракрасные карбоновые маты удобны, надежны, экономичны, просты в монтаже

Тепловые насосы

Это устройства для переноса тепловой энергии от источника к теплоносителю. Сама по себе идея теплонасосной системы не нова, ее предложил лорд Кельвин еще в 1852 г.

Принцип работы: геотермальный тепловой насос забирает тепло из окружающей среды и передает ее в систему отопления. Системы также могут работать и для охлаждения зданий.

Принцип работы теплового насоса

Различают насосы с открытым и закрытым циклом. В первом случае установки забирают воду из подземного потока, передают в систему обогрева, отбирают тепловую энергию и возвращают к месту забора. Во втором – по специальным трубам в водоеме прокачивается теплоноситель, который передает/забирает тепло у воды. Насос может использовать тепловую энергию воды, земли, воздуха.

Преимущество систем – можно устанавливать в домах, не подключенных к газоснабжению. Тепловые насосы сложны и дороги в установке, зато позволяют экономить на энергозатратах при эксплуатации.

Тепловой насос предназначен для использования тепла окружающей среды в системах обогрева

Солнечные коллекторы

Солнечные установки представляют собой системы для сбора тепловой энергии Солнца и передачи ее теплоносителю

В качестве теплоносителя может быть использованы вода, масло или антифриз. В конструкции предусмотрены дополнительные электрические нагреватели, которые включаются, если КПД солнечной установки снижается.   Существует два основных типа коллекторов – плоские и вакуумные. В плоских установлен абсорбер с прозрачным покрытием и теплоизоляцией.

В вакуумных это покрытие многослойное, в герметично закрытых коллекторах создается вакуум. Это позволяет нагревать теплоноситель до 250-300 градусов, в то время как плоские установки способны нагреть его лишь до 200 градусов.   К преимуществам установок следует отнести простоту монтажа, небольшую массу, потенциально высокую эффективность.

Впрочем, есть одно «но»: эффективность работы солнечного коллектора слишком сильно зависит от разности температур.

Солнечный коллектор в системе горячего водоснабжения и отопления дома   Сравнение систем отопления показывает, что не существует идеального способа обогрева

Наши соотечественники по-прежнему чаще всего отдают предпочтение водяному отоплению. Обычно сомнения возникают лишь в том, какой конкретно источник тепла выбрать, как лучше осуществить подключение котла к системе отопления и т.п.

И все же готовых рецептов, подходящих абсолютно всем, не существует. Необходимо тщательно взвесить плюсы и минусы, учесть особенности здания, для которого подбирается система.

Если есть сомнения, следует проконсультироваться со специалистом.

: виды систем отопления

Источник: http://teploguru.ru/sistemy/obzor-sistem-otopleniya.html

Отопление дома тепловым насосом — как это работает и сколько стоит

Современные системы отопления: водяное, солнечное, теплый пол, инфракрасное отопление и тепловые насосы

Реально ли до 70%снизить затраты на отопление загородного дома? Ответ можно найти в весьма нестандартном источнике энергии — недрах земли. Мы расскажем об устройстве и принципе работы тепловых насосов, а также поможем сделать правильный выбор отопительной системы.

Постоянный рост цен на энергоресурсы дает отличный повод задуматься над более современными и экономичными средствами получения тепла и горячей воды. На сегодняшний день уже существуют десятки инновационных способов обустроить эффективные схемы отопления, сделав его абсолютно бесплатным.

Тепловые насосы и устройства геотермального кондиционирования

Почти четверть энергии, вырабатываемой в мире сегодня, является экологически чистой, а одну восьмую часть получают без сжигания биологических масс.

Наиболее эффективным и практически неисчерпаемым источником энергии можно по праву считать ресурс, скрытый в недрах нашей планеты — геотермальную теплоту.

Примечательно, что направление передачи энергии можно обратить: в жаркое время года почва может эффективно поглощать теплоту. Этот двухсторонний процесс принято называть геотермальным кондиционированием.

Для сбора и преобразования тепловой энергии применяются специальные установки — так называемые тепловые насосы. Благодаря высокому КПД и незначительным энергозатратам при работе они приобретают все большую популярность.

Сама идея работы таких установок далеко не нова. В 50-х годах XIX века уже был сконструирован и запатентован первый прототип, ориентированный на массовое производство.

Идея лорда Кельвина в то время не получила практического применения из-за того, что понятие энергетического кризиса было еще неведомо, но спустя почти одно столетие Роберт Вебер (Robert C. Webber) начал успешно применять такие системы в быту и промышленности.

Поразительно, что еще в далеком 1931 году в знаменитом небоскребе Эмпайр-Стейт-билдинг была применена технология геотермального отопления, основанная на работе тепловых насосов.

В России и на постсоветском пространстве геотермальные источники энергии используются еще со времен СССР, а производственные комплексы позволяют выпускать необходимое оборудование без привлечения иностранных партнеров.

Тепловая энергия низкого потенциала. Принцип действия

Второе правило термодинамики гласит, что передача тепловой энергии возможна только от более нагретого тела к менее нагретому. Но если между двумя средами с небольшой разницей температур поместить вещество с изменяемыми физическими свойствами, оно может послужить посредником, способным обратить естественный процесс передачи теплоты.

Цепь таких преобразований осуществляется в процессе работы теплового насоса. При сильном сжатии газов выделяется большое количество теплоты, а сам газ охлаждается и переходит в жидкое состояние. Это называется компрессией, и конечным результатом этого процесса является тепло в доме.

Чтобы цикл компрессии можно было повторять бесконечно долго, в качестве газа используется хладагент с очень низкой температурой кипения. Его можно вернуть в газообразное состояние в процессе испарения при температуре до +10 °С. Тепловая энергия с низким потенциалом, как правило, добывается из грунта ниже глубины промерзания, но может быть получена и любым другим способом.

В целом, принцип работы теплового насоса прямо противоположен действию холодильной установки, хотя и основывается на идентичных процессах.

Современные тепловые насосы

Подобные системы, применяемые в современном мире, являются более продвинутыми, в сравнении с их предшественниками.

В качестве хладагента применяются сложные соединения газов, все элементы конструкции и исполнительные механизмы выполняются с большим запасом износостойкости и надежности. Развитие точного машиностроения дало возможность воссоздать геотермальные установки в миниатюре.

Портативные тепловые насосы не отличаются ничем от своих промышленных родственников, а низкая цена и возрастающая конкуренция делают установки доступными широкому кругу потребителей.

Особенность тепловых насосов, отличающая их от традиционных отопительных приборов, — возможность работы в четко заданном диапазоне уличных температур, который определяется физическими свойствами вещества-хладагента и типом системы.

Воздушные тепловые насосы могут извлекать тепловую энергию из воздуха положительной температуры, но плохо работают при отрицательной. Геотермальные насосы способны обогреть дом даже в сильный мороз, но их применение в осенне-зимний период не всегда является оправданным.

Для каждой климатической зоны выбор оборудования осуществляется индивидуально. В домашнем хозяйстве наилучшим образом себя рекомендует комбинация разных типов устройств.

Шесть главных вопросов о тепловых насосах

Хотя тепловые насосы и получили широкую известность, многим свойственно сомневаться в их экономической выгоде. Тем не менее, существует всего шесть вопросов, ответы на которые дадут полное представление о преимуществах тепловых насосов.

Что представляет собой геотермальная система в частном доме

В загородном доме система занимает столько же места, сколько заняла бы обычная газовая котельная. Можно разделить установку на две части: видимую и скрытую. На виду у владельца будут функциональные элементы: тепловой и циркуляционные насосы, обвязка, краны, фильтры, измерительные приборы и автоматика.

Скрытым от человеческих глаз останется первичный теплообменник, спрятанный глубоко под землей. Система полностью бесшумна и может быть размещена даже на улице.

Сборка и наладка могут быть произведены самостоятельно, но при желании можно обратиться в специализированную монтажную компанию, полный спектр услуг будет стоить от $1000.

Насколько эффективна работа насоса

Для обеспечения комфортного климата в жилых помещениях достаточно температуры воды в контуре отопления 40–45 °C.

Если газовые котлы нагревают воду с избытком, а их автоматика рассчитана на значительно больший диапазон температур при срабатывании, то тепловые насосы поддерживают постоянную температуру, работая непрерывно.

Если помещения закрытые и только периодически проветриваются — можно быть уверенным, что температура внутри них будет достигать 30 градусов. С использованием более мощных установок становится возможным как наличие проточной горячей воды для бытовых нужд, так и подогрев бассейнов.

Варианты размещения теплообменников

Многих людей, столкнувшихся с ГТО-системами, интересует вопрос о размещении первичного теплообменника. Он может быть расположен на глубине до трех метров под землей и иметь горизонтальную ориентацию. При этом на прилегающем к дому участке роется глубокий котлован, в котором размещается кольцевой змеевик теплообменника.

Современные системы способны работать и с вертикальным размещением первичного контура. Этот вариант более предпочтителен с точки зрения сохранности ландшафта приусадебного участка, хотя и требует наличия дополнительного оборудования — циркуляционных насосов высокого давления.

При вертикальном расположении первичного контура на участке бурят от трех скважин, глубина которых может достигать в отдельных случаях100 м. В скважину помещается петля трубопровода (зонд), которая соединяется с общим коллектором. Бурение скважин нельзя произвести без специального оборудования, а потому следует прибегнуть к помощи профессионалов.

Стоимость такой услуги зависит от условий проведения работ и глубины бурения, но менее чем на $450 за устройство одной скважины рассчитывать не стоит.

Обслуживание оборудования

Принцип действия и устройство систем автоматики в тепловых насосах сильно отличаются от их аналогов, применяемых в тандеме с газовым оборудованием. Характеризуется высокой технической сложностью и ряд функциональных агрегатов: испарителей, компрессоров и систем промежуточного теплообмена.

Несмотря на очевидную сложность, тепловые насосы не требуют обслуживания в процессе эксплуатации. Единственный подверженный сильному износу элемент — компрессор, который имеет срок эксплуатации более 30 лет и легко заменяется. Сам же насос фабричной сборки может служить до ста лет без плановых ремонтов.

Система автоматики также не требует специального обслуживания и легко управляется через единый цифровой контроллер.

Сколько стоит производство энергии таким методом

Системы отопления, основанные на тепловых насосах, отличаются крайне низким потреблением электроэнергии. При наибольшей разнице температур в первичном и вторичном теплообменниках, система выдает тепловую мощность втрое большую, чем потребляемая электрическая.

При минимальной разнице температур воздуха и источника тепла (до 12–14 градусов) потребление энергии будет в семь раз меньше, чем производимое количество теплоты.

При желании потребителя пойти дальше, обеспечив полную автономность системы и избежав материальных затрат на электричество, можно прибегнуть к помощи солнечной энергии: установка на 3 кВт будет компактной и не потребует больших денежных вложений.

С какими инстанциями нужно согласовывать установку подобных приборов

На установку теплового насоса не требуется каких либо специальных разрешений или проектной документации.

Единственным исключением могут стать коммерческие объекты и муниципальные заведения, оснащение которых таким отоплением должно сопровождаться актами экологического соответствия и сертификатами на используемое оборудование.

К счастью, тепловые насосы любого типа являются экологически безопасными и соответствуют всем нормам производственной и бытовой санитарии.

Производители тепловых насосов

Мировой и отечественный рынки тепловых насосов активно развиваются, что создает высокую конкуренцию и ощутимый демпинг цен. Нельзя сказать, что некоторые производители обладают абсолютным превосходством над другими: каждый имеет свои преимущества и недостатки. Однако можно разбить рынок оборудования на три сегмента.

Тепловые насосы европейского производства

Одним из основных поставщиков геотермального оборудования является Европа, где такие установки применяются очень давно, а технология их изготовления тщательно отработана.

Особых отличий между европейскими брендами нет, разве что некоторые компании стремятся сделать установки более компактными и бесшумными.

Отлично сочетаются технические характеристики тепловых насосов у швейцарского концерна NIBE.

К достоинствам данного производителя можно отнести огромный опыт в массовом производстве теплового оборудования. Компания специализируется именно на создании и совершенствовании установок, работающих на экологически безопасных источниках энергии.

Начиная с 1949 года NIBE купила более двадцати крупнейших производителей высокоточного оборудования в Европе, Азии и Северной Америке. Это позволило предприятию обеспечить своим агрегатам наибольший срок службы за счет использования компонентов от самых известных мировых производителей.

Но и цена за такое приобретение будет соответствующей: от 7 тысяч евро для насоса тепловой мощностью в 5 кВт.

Российские производители тепловых насосов

Российский рынок также не стоит на месте. Всего за пару десятков лет в России появились и получили развитие несколько крупных компаний, специализирующихся на производстве тепловых насосов.

Наиболее крупные и активно совершенствующие свою продукцию — компании ПЭА, ALTAL и Henk. особенность отечественного производителя — наилучшее соотношение цены и качества. При обеспечении срока эксплуатации оборудования от 50 лет и предоставлении гарантийного и сервисного обслуживания, насосы малой мощности будут иметь цену в диапазоне 2,6–3,7 тысяч долларов.

Большинство русских компаний производят оборудование по заграничным патентам и франшизе, а это дает гарантию того, что оборудование является качественным и пригодным для использования в отечественных условиях.

Тепловые насосы, произведенные в Китае

Самой низкой стоимостью обладают тепловые насосы китайского производства. Компаний-производителей, как таковых, в Китае не наблюдается: каждый насос имеет узкий модельный ряд, который назван короткой аббревиатурой.

Отличительная черта китайских производителей — очень низкая цена и сомнительное качество. Так, тепловой насос с полезной мощностью в 12 кВт обойдется в 1100–1300 долларов без учета таможенной пошлины и затрат на перевозку.

Относительно качества продукции нельзя дать однозначного заключения: некоторые агрегаты работают по году и выходят из строя, но есть и такие, которые уже 5 или 7 лет продолжают исправно вырабатывать тепло.

К счастью, китайские насосы имеют блочное устройство и все комплектующие могут быть легко заменены.

По заявлениям многих энергетических компаний, в течение следующего десятилетия 95% используемого в индивидуальных хозяйствах отопительного оборудования будут составлять тепловые насосы.

Этому способствует их безопасность и неприхотливость, а также возрастающее стремление человечества сохранить природные ресурсы.

Но все же главным аргументом остается постоянно растущая цена на газ и электричество, что заставляет потребителей искать альтернативные, менее дорогостоящие варианты отопления.

© рмнт.ру, Игорь Максимов

Источник: https://zen.yandex.ru/media/rmnt/otoplenie-doma-teplovym-nasosom--kak-eto-rabotaet-i-skolko-stoit-5f2ccce3e8756b075de42d7c

Современные системы отопления: ИФО, тепловые насосы, солнечные панели

Современные системы отопления: водяное, солнечное, теплый пол, инфракрасное отопление и тепловые насосы
: 216

Наука не стоит на месте и это касается, в том числе и такой сферы, как отопление частного дома. Сегодня владельцы домов всё чаще выбирают современные системы отопления, справедливо считая, что они более экономичны и рациональнее распределяют тепло в доме.

Приоритетность современных систем в отоплении дома

Уменьшение расхода топлива и поиск альтернативных источников обогрева жилья становиться приоритетным направлением для ученых. И их исследования успешны. Появляется возможность уменьшить расход энергии и не страдать от низкой температуры в помещении.

Большинство владельцев настроены решительно и хотят отойти от стандартных методов отопления, на основе водяных радиаторов. Остается выбрать одну из современных систем отопления и внедрить её в собственный дом. Создать у себя дома маленький оазис используя природные источники тепла.

Инфракрасные обогреватели в частном доме

Первым, на что обращают внимание при поиске новейших технологий, являются инфракрасные обогреватели. Их можно использовать как отдельные нагревательные приборы, так и объединить в общую сеть.

Уникальность таких приборов состоит в том, что они нагревают поверхность, которой касаются инфракрасные лучи. Расстояние от обогревателя до поверхности значения не имеет.

В первую очередь тепло передается поверхности, а уже от неё прогревается прилегающий воздух во всем помещении.

Действие ИФО

Чтобы все помещение прогревалось равномерно от пола, удобно располагать инфракрасные обогреватели на потолке. А чтобы обогреть наибольшее количество поверхностей, удобно использовать инфракрасную пленку, которую можно клеить поверх различных плоскостей или монтировать под них. Например, в систему теплого пола или для плинтусного обогрева..

Такая система обладает очень высокой эффективностью, ведь почти вся потребляемая энергия расходуется с пользой. И комфортная температура достигается очень быстро и с минимальными затратами электроэнергии. Если же укомплектовать такую систему термостатами, то это позволит ещё эффективнее регулировать температуру в комнате, избегая перегрева.

Инфракрасное излучение не способно обжечь человека и абсолютно безопасно с экологической точки зрения.

Как и у многих новых изобретений, цена инфракрасных обогревателей пока остается достаточно высокой. Постепенно она будет снижаться, но чтобы установить инфракрасное отопление сегодня нужно иметь немалый капитал. Это один из тех случаев, когда выгода приходит со временем в результате экономии в использовании.

Тепловые насосы для обогрева дома

Пока еще редкость, но уже набирают обороты современные системы отопления, в которых не используется принцип сжигания топлива для обогрева жилья. Существуют технологии, позволяющие получать его из окружающей среды. Например, из прилегающих к дому слоев почвы.

Специальные геотермальные установки через глубокие скважины забирают из грунтовых вод часть тепла и передают его теплоносителю в системе отопления дома.

Для большей эффективности в качестве теплоносителя в трубах лучше использовать не обычную воду, а антифриз для оборудования, так можно будет добиться лучших температурных показателей.

Принцип работы теплового насоса

Если рядом с домом есть водоем, то его также можно использовать для установки теплового насоса. Не придется даже затрачивать силы для бурения скважин. Как известно, водоемы даже зимой не промерзают полностью, и лед покрывает только верхнюю часть. Это позволит для геотермального отопления добывать необходимую тепловую энергию со дна пруда.

Солнечные накопители в отоплении дома

Использование специальных панелей для сбора солнечной энергии также можно отнести к передовым современным системам отопления.

Солнечные панели, как и тепловой насос не требует подключения к дополнительным линиям коммуникаций и расхода топлива. Да и вредных выбросов в атмосферу не производит.

Раньше большей популярностью пользовались так называемые «солнечные батареи» или фотоэлектрические панели, но сейчас они уступают по эффективности солнечным коллекторам.

Система солнечного отопления

Кроме самой панели, которая собирает солнечные лучи такой накопитель состоит из резервуара с трубками и теплоносителей, что позволяет сразу передавать тепло в отопительную систему дома.

Для увеличения скорости обогрева помещения в систему отопления включают насос, благодаря ему теплоноситель будет скорее перемещаться по всем комнатам дома и отдавать тепло, а значит и к месту нагрева будет перемещаться более холодная вода.

Сами коллекторы бывают трех разных типов – плоские, воздушные и с вакуумными трубками.

Хотя современные солнечные коллекторы и способны накапливать энергию даже в пасмурную погоду, но наличие хотя бы 20 солнечных дней в году обязательно, иначе придется использовать дополнительные способы обогрева помещения до комфортной температуры.

Для большей эффективности коллекторы необходимо размещать на максимальную высоту и направить так, чтобы в них отражалось как можно больше солнечных лучей. Нужно изучить рельеф местности и определить оптимальный уровень наклона отражателей.

Стоит тщательно спроектировать всю систему отопления таким образом, чтобы теплоотдача происходила исключительно в помещениях загородного дома и не происходило ненужных потерь.

Теплоизоляция труб отопления

Теплоизоляция труб – важный вопрос для любого типа отопления и современные системы отопления частного дома не исключение.

Использование революционных технологий и нестандартных подходов к оборудованию систем отопления может позволить создать наиболее эффективный способ обогрева жилища. И при этом минимизировать расходы на монтаж и дальнейшее её использование. Особенно интересны будут такие технологии в отдаленных местностях, где бесперебойные линии коммуникации – редкость.

Со временем, новые технологии войдут в привычку и окончательно вытеснят менее эффективные способы отопления. Поэтому уже сегодня стоит внимательно изучить все вопросы и подобрать для себя самый подходящий вариант.

Не получили ответ на свой вопрос? Спросите нашего эксперта: Спросить

Источник: http://SdelatOtoplenie.ru/sovremennye-texnologii-v-otoplenii-doma.html

Современные системы отопления: водяное, солнечное, теплый пол, инфракрасное отопление и тепловые насосы

Современные системы отопления: водяное, солнечное, теплый пол, инфракрасное отопление и тепловые насосы

Какие современные системы отопления частного дома используются на территории нашей страны? Чем они привлекательны на фоне традиционных решений? Есть ли у используемых схем сколь-нибудь серьезные недостатки? Насколько они экономичны? Попробуем ответить на эти вопросы.

Не слишком похоже на привычную схему отопления, верно?

Традиционные и новые способы

Давайте сразу отделим одно от другого. Традиционные схемы водяного отопления по сей день остаются наиболее востребованными.

Причин тому несколько:

Уточним: наиболее дешевым видом топлива был и остается магистральный газ.
Несмотря на обилие рекламных заявлений, любые современные технологии в отоплении обойдутся дороже газового котла в плане эксплуатационных расходов.

  • Низкая стоимость оборудования.
  • Большой объем информации и практических навыков у профильных специалистов именно в области обычного водяного отопления. Чтобы массово предлагать на отечественном рынке что-то новое, нужно располагать исчерпывающей информацией о достоинствах и недостатках решения. Именно с этим подчас возникают проблемы.

Чуть дальше мы выясним, как могут выглядеть традиционные системы отопления частного дома из современных комплектующих. В противовес им нам предстоит познакомиться с действительно новыми технологиями, в буквальном смысле переворачивающими представления об отоплении.

Привычные нам чугунные батареи остались далеко в прошлом.

Источники тепла

Вначале — немного общих замечаний. Вот приблизительная стоимость киловатт-часа тепла для разных способов его получения.

Источник теплаЦена 1 КВт*ч, рубли
Сжигание магистрального газа0,7
Сжигание дров1,2
Сжигание угля1,3
Сжигание пеллет (гранулированных опилок)1,5
Сжигание газа из газгольдера1,9
Сжигание газа из баллонов2,9
Сжигание дизельного топлива3,4
Прямой нагрев электроэнергией3,8

Наряду с экономичностью, однако, стоит учитывать удобство эксплуатации того или иного типа оборудования.

И вот по этому признаку наша табель о рангах выглядит совсем иначе:

  • Электрооборудование не требует обслуживания, работает без участия человека неограниченное время и позволяет использовать такие элементы, как термостаты, программируемый режим нагрева, управление по GSM и т.д.
  • Электрокотел не требует внимания владельца.

  • Газовые котлы с электророзжигом функциональностью не уступают электрическим, но требуют отвода продуктов сгорания, а при работе от газгольдера и баллонов — еще и их периодической заправки.
  • Соляровые отопительные установки обладают той же функциональностью, но больше шумят и требуют наличия объемного бака для хранения топлива.
  • Пеллетные котлы с системами автоматической подачи должны обслуживаться не реже раза в неделю: бункеру требуется загрузка, а зольнику — чистка.
  • Наконец, аутсайдеры — твердотопливные (угольные и дровяные) котлы. Загрузка топлива требуется им раз в несколько часов; попытка увеличить периодичность ограничением тепловой мощности (закрытым поддувалом) приводит к катастрофическому падению КПД из-за неполного сгорания при ограниченном притоке кислорода.
  • А теперь — список новинок, появившихся в этой области за последние десятилетия.

    К электрокотлам на ТЭНах добавились индукционные и электродные:

    • Индукционные используют нагрев помещенного в диэлектрическую и диамагнитную трубу ферромагнитного сердечника возбуждаемыми катушкой индуктивности вихревыми токами. Сердечник передает нагрев проточной воде. Достоинство решения — практически неограниченный ресурс: в нем нет изнашивающихся или деградирующих со временем элементов.
    • Электродный котел, напротив, требует периодической замены электродов и контроля солевого состава воды. Его достоинства — компактность и абсолютная безопасность при разгерметизации контура: если вода покинет корпус, между электродами просто-напросто перестанет течь ток.

    Снимок позволяет оценить размеры электродного котла.

    Любопытно: продавцы часто позиционируют эти виды котлов как экономичные.Это первостатейная ложь: КПД любого прибора прямого нагрева равен 100%, что прямо вытекает из закона сохранения энергии.

    Может меняться лишь соотношение тепла, рассеиваемого в воздухе и передаваемого теплоносителю, но все оно в любом случае используется для обогрева помещения.

    Не менее любопытны так называемые конденсационные газовые котлы. Они обеспечивают более полную утилизацию теплоты сгорания газа, конденсируя на отдельном теплообменнике продукты сгорания. Разница в КПД с традиционными решениями достигает 10 — 11%.

    Модернизации твердотопливных котов предсказуемо нацелены на повышение продолжительности их автономной работы.

    • Газогенераторы, или пиролизные котлы разбивают сгорание топлива на два отдельных этапа. Вначале оно тлеет при ограниченном доступе воздуха; затем летучие углеводороды и угарный газ дожигаются в дополнительной камере. Такая схема позволяет закладывать топливо не более двух раз в сутки и устраняет падение КПД при ограниченной мощности.

    Схема работы пиролизного котла.

    • Котлы верхнего горения тоже используют пиролиз; но при этом процесс тления топлива переносится в верхнюю часть топки, что позволяет значительно увеличить ее объем. Зола уносится восходящим потоком продуктов сгорания. Автономность лучших образцов котлов верхнего горения литовской компании Stropuva достигает 31 часа.

    Радиаторы

    Некоторые современные отопительные приборы существенно отличаются своей эффективностью от привычных чугунных батарей.

    Теплопроводность алюминия позволяет снабдить алюминиевые секционные радиаторы развитым оребрением, тем самым при небольшом внутреннем объеме обеспечив теплоотдачу более 200 ватт на секцию.

    Еще выше теплоотдача медно-алюминиевых конвекторов: в них алюминиевые пластины оребрения напрессованы на медные трубки с теплоносителем.

    Медно-алюминиевый внутрипольный конвектор.

    Справка: теплопроводность меди почти вдвое выше теплопроводности алюминия и вчетверо — стали.

    Наконец, увеличить теплоотдачу помогает еще одна несложная модификация отопительных приборов: они снабжаются тихоходными вентиляторами, продувающими сквозь оребрение поток воздуха. При желании такую модернизацию несложно выполнить своими руками, снабдив обычный вентилятор понижающим обороты диммером.

    Разводка

    И в этой области в последние годы появилась пара интересных новинок.

    • Полипропиленовые трубы при достаточно высокой для автономной системы прочности и исключительной долговечности очень дешевы и легко монтируются низкотемпературной пайкой с помощью простенького паяльника. Как правило, на отоплении используется армированная алюминиевой фольгой труба. Армирование не столько увеличивает прочность на разрыв, сколько уменьшает довольно высокое тепловое расширение полимера.
    • Не менее любопытны трубы из сшитого полиэтилена — прочного, прекрасно переносящего высокие температуры и весьма эластичного. Он применяется при коллекторной разводке отопительных приборов с укладкой подводок в стяжку.

    Эластичность материала позволяет поставлять его в бухтах.

    Теплоаккумулятор

    Современная система отопления нередко оснащается теплоаккумулятором — массивной теплоизолированной емкостью, позволяющей накопить большое количество тепловой энергии и расходовать ее на поддержание температуры радиаторов.

    Зачем это нужно?

    Приведем пару примеров:

  • Теплоаккумулятор позволяет уменьшить количество растопок твердотопливного котла в течение суток. Скажем, при средней потребляемой радиаторами мощности в 3 КВт 24-киловаттный котел растапливается один раз в сутки и работает в течение трех часов на номинальной мощности (что, кстати, позволит избежать падения КПД). Все остальное время нагревшаяся вода циркулирует между баком и отопительными приборами.
  • При использовании электрокотла любого типа наличие в схеме теплоаккумулятора позволит пользоваться ночным тарифом на электроэнергию, который в 2-3 раза ниже дневного.
  • Источник: https://remstroymast.ru/sovremennye-sistemy-otopleniia-vodianoe-solnechnoe-teplyi-pol-infrakrasnoe-otoplenie-i-teplovye-nasosy.html

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.