Современные системы отопления частных домов, самые новые технологии
Выбор способа обогрева зависит от финансовых возможностей домовладельца. Горожан с достатком выше среднего больше интересуют современные системы отопления и новейшее энергосберегающее оборудование. Сельские жители с невысокими доходами ставят задачу иначе: экономно обогреть квартиру либо частный дом, понеся минимальные затраты на монтаж.
Обе группы домовладельцев объединяет вполне понятное желание – меньше платить за коммуналку. Вариантов решения проблемы тоже два: пользоваться новыми технологиями или уходить / уменьшать потребление дорогостоящих энергоносителей.
Высокотехнологичные решения
Обогрев жилых и производственных помещений – сфера довольно консервативная, здесь сложно изобрести что-то новое, кардинально отличающееся от традиционных вариантов. Поэтому современные принципы отопления остаются прежними – перенос тепла от источника водяной системой либо прямой нагрев воздуха.
Как правило, инновации в отоплении затрагивают теплосиловое оборудование. Производители стремятся повысить КПД твердотопливных и газовых котлов, а также предлагают разнообразные альтернативные варианты:
- тепловые насосы;
- солнечные коллекторы;
- напольный и панельный электрический обогрев с помощью инфракрасной пленки.
За последние 10 лет видоизменились тепловые сети загородных и многоквартирных домов (новостроек). Появились новейшие средства автоматизации, безопасности и дистанционного управления обогревом. Рассмотрим применяемые технологии по порядку.
Справка. За прошедший 10-летний период очень мало изменились отопительные приборы. В квартирах по-прежнему используется 4 типа водяных радиаторов – чугунные, алюминиевые, стальные и биметаллические. Аналогичная картина наблюдается в сфере электрообогрева, где применяются конвекторы, тепловентиляторы и приборы инфракрасного отопления.
Традиционные тепловые установки
Котлы, сжигающие различное топливо и использующие электричество, постоянно совершенствуются. Модернизируются и традиционные установки воздушного отопления, которые 20 лет назад встречались лишь в производственных зданиях. Мы однозначно относим к новинкам следующее оборудование:
- котлы газовые конденсационные;
- автоматические теплогенераторы на пеллетах и каменном угле;
- установки нагрева воздуха с регенерацией теплоты – рекуператоры.
Примечание. Казалось бы, ассортимент классических электрообогревателей тоже дополнился новыми изделиями, например, микатермические и кварцевые модели. Эти приборы нельзя назвать инновационными, поскольку их принцип действия и КПД идентичен инфракрасным обогревателям.
Разберемся, за счет чего повышена эффективность котельного оборудования:
- В оптимальном режиме работы конденсационный котел использует скрытую теплоту сгорания природного газа, КПД достигает 96%. В обычных условиях при сжигании образуется вода, которая испаряется и улетает в дымоход. Цилиндрический теплообменник нашего агрегата заставляет пар сконденсироваться и отнять обратно теплоту парообразования.
- Автоматическая подача твердого топлива в горелку позволяет увеличить КПД сжигания угля и пеллет до 86%. Решающую роль играет четкая дозировка горючего и объема воздуха, нагнетаемого вентилятором. Заметьте: теплообменная часть котла мало отличается от дровяных «собратьев» прямого горения.
- Теплообменник рекуператора умеет подогревать приточный воздух, отнимая теплоту вытяжного потока. На практике удается передать 50…70%, остальные 30…50 процентов догревает отопительная установка.
Особенность классического рекуператора с перекрестными воздушными потоками – энергонезависимость и абсолютная изоляция вытяжки от притока. С другой стороны, для перемещения воздуха нужны вентиляторы, потребляющие электричество.
Самое лучшее теплосиловое оборудование стоит больших денег. Конденсационные теплогенераторы дороже обычных газовых на 40—80%, а стоимость 1 ретортной пеллетной горелки превышает цену простого котла с цепочкой. Но с течением времени и по мере распространения котельные установки дешевеют, становясь доступнее с каждым годом.
Оборудование для альтернативного отопления
Выше мы привели список нетрадиционных источников тепла, теперь раскроем секреты их эффективности:
- Тепловые насосы (ТН), используя принцип работы кондиционера, переносят энергию внутрь жилых помещений. Агрегат отнимает низкопотенциальное тепло грунта, воды либо воздуха. Соотношение потребленного электричества к перенесенной тепловой энергии составляет 1 : 3 у воздушных и 1 : 5 у геотермальных установок.
Способы отбора теплоты геотермальным ТН
- Расположенные на открытом участке солнечные коллекторы греют воду напрямую либо посредством вещества, заключенного внутри прозрачных вакуумных трубок. Энергия достается практически даром, но с перебоями – ночью и в зимний период гелиосистемы сильно теряют эффективность.
Солнечные коллекторы не могут отапливать дом самостоятельно, поэтому отдают энергию в буферную емкость или бойлер косвенного нагрева
- Тонкая полимерная пленка с нагревательным углеродным слоем не экономит электричество напрямую. Но будучи заложена под напольное покрытие (потолок, стены) по всей площади комнаты, она позволяет уменьшить затраты на электроотопление за счет невысокой температуры нагрева.
Уточнение. Тепловые агрегаты различных типов греют непосредственно воздух комнат или теплоноситель, направляемый к приборам отопления. Самая лучшая по эффективности – современная геотермальная установка, добывающая энергию земли. На каждый затраченный киловатт электричества она приносит 4—5 кВт теплоты.
Из-за высокой стоимости оборудования и монтажа перечисленные способы отопления дома реализуются немногими пользователями. Исключение – инфракрасная пленка, доступная благодаря низкой цене и простоте укладки.
Постепенно дешевеют и тепловые насосы – некоторые фирмы уже показывают удобоваримые цифры, например, 300 у. е. за 1 кВт отопительной мощности вместе с монтажом (бурение скважин считается отдельно). При большом желании грунтовый ТН можно собрать самостоятельно, используя старую сплит-систему.
Отопительные сети
Водяные системы не собираются сдавать позиции воздушному отоплению и прямому электрическому нагреву, оставаясь наиболее распространенным методом передачи тепла в помещения. Выделим 3 схемы отопления, постепенно вытесняющие классическую двухтрубную систему закрытого типа:
- радиаторная сеть, подключенная коллекторным (лучевым) способом;
- контуры напольного отопления;
- панельный обогрев — так называемые теплые стены.
Примечание. По-хорошему, только лучевую схему следует считать современной. Греющие полы и стены описаны еще в советских учебниках по отоплению и вентиляции, но широкую популярность обрели в середине 2000-х годов.
Суть коллекторной разводки заключается в скрытой прямой прокладке труб к каждой батарее индивидуально. Регулировка производится на гребенке, куда подсоединяются все трубопроводы, спрятанные в полу, за подшивкой потолков либо замурованы в стенах. Схема позволяет максимально автоматизировать работу отопления и управлять температурой каждой комнаты отдельно.
Проект греющих напольных контуров одноэтажного зданияПреимущества теплых полов (сокращенно – ТП) хорошо известны домовладельцам – комфортный обогрев нижней зоны помещений теплоносителем низкой температуры (30—50 °С), отсюда экономия топлива 10—30%. Существенный недостаток – инерционность (длительный прогрев и остывание бетонного монолита).
Справка. В санузлах и коридорах малой площади лучше устраивать электрические теплые полы, где нагревательным элементом служит резистивный кабель или та же пленка. Причина – меньшие затраты на монтаж.
Панельный обогрев – это аналог теплого пола, только труба крепится к стене и заделывается штукатуркой. При подключении к тепловому насосу либо чиллеру настенный контур может охлаждать комнату в летний период. Подробнее о современном варианте отопления смотрите на видео.
youtube.com/embed/0fm1ZRID110?feature=oembed” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen=””/>
Средства автоматизации и арматура безопасности
В современных системах отопления применяются следующие устройства автоматики:
- Терморегуляторы–программаторы подключаются к газовым и электрокотлам, снабженным электронными «мозгами». Фиксируя температуру воздуха, прибор управляет горением/нагревом отопителя и таким образом поддерживает микроклимат в доме. Следуя установкам пользователя, регулятор меняет температуру в зависимости от присутствия людей в разное время суток.
- Радиаторные термоголовки + термостатические вентили ограничивают проток теплоносителя через батареи, не позволяя нагревать помещение выше заданной температуры.
- Термоголовки RTL управляют расходом теплоносителя в петлях ТП, ориентируясь по нагреву обратного потока.
- Смесительные узлы на базе двух– и трехходовых клапанов ограничивают температуру теплоносителя в любой магистрали – греющих напольных контурах, тупиковых ветвях с радиаторами, в малом кольце циркуляции твердотопливного котла.
- Система зонального контроля включает электронный блок, комнатные терморегуляторы и сервоприводы, установленные на вентилях распределительного коллектора. Контроллер регулирует расход воды в контурах и автоматически поддерживает в помещениях разную температуру, задаваемую пользователем.
- Дистанционное управление обогревом через GSM-канал либо интернет. К котлу подключается электронный блок, например, «Кситал», обменивающийся информацией с сотовым телефоном домовладельца. Последний всегда видит состояние отопителя, температуру в доме и может дистанционно отдавать различные команды.
Справка. В последние годы появились приложения для смартфона, взаимодействующие с котлом в режиме реального времени через интернет.
Настоящей новинкой в сфере безопасности отопления мы считаем клапаны теплового сброса, применяемые в закрытых системах с ТТ-котлами. В отличие от обычных предохранительных клапанов, срабатывающих по давлению, эти устройства реагируют на превышение температуры воды и быстро охлаждают рубашку котла в случае закипания.
Принцип следующий: через один патрубок клапан сбрасывает кипяток в канализацию, а по второму подает в котловой бак холодную воду из водопровода. Вероятность взрыва твердотопливного котла сводится к нулю.
Варианты бюджетного отопления
В сельской местности и отдаленных регионах отопительные системы частных домов монтируются с учетом усложняющих факторов:
- при перебоях с подачей электроэнергии любые инновации и технологичные решения превращаются в груду бесполезного хлама, после отключения света помещения остывают;
- нередко приходится рассматривать варианты обогрева без газа, поскольку подключение к магистрали слишком дорогое либо невозможно технически;
- цена сжиженного газа и соответствующего оборудования не позволяет хозяину с небольшими доходами устроить автономное отопление;
- ограниченный бюджет.
Замечание. Если отключения света или перепады напряжения наблюдаются постоянно, покупать блок бесперебойного питания либо электрогенератор бессмысленно. У первого может не хватить заряда, второй без помощи хозяина не запустится. Результат: вы приходите с работы и попадаете в холодный дом.
В подобных условиях современной считается энергонезависимая схема обогрева, реализуемая 2 способами:
- Монтируется самотечная разводка из труб увеличенного диаметра с соблюдением уклонов на горизонтальных участках, как сделано выше на схеме двухэтажного дома. Теплоноситель нагревает печка с водяным контуром или котел, не нуждающийся в электричестве.
- Строится кирпичная печь с выходом в 3—4 комнаты. В небольшом дачном домике ставится металлическая либо чугунная печка на дровах.
Источником тепла может выступать напольный газовый котел с энергонезависимой автоматикой типа «Житомир», «Лемакс», АОГВ и тому подобные. Если газ на участке отсутствует, можно установить твердотопливный теплогенератор прямого горения, управляемый цепным регулятором тяги.
Во времена СССР, когда населенные пункты массово газифицировались, владельцы жилых домов разрушали кирпичные печки, напрасно занимающие площадь. Теперь наблюдается обратная тенденция – печи восстанавливаются либо выкладываются с нуля.
Многие современные застройщики предпочитают заложить в проект добротный отопитель из кирпича и не зависеть от внешних факторов. Если же старая печка в доме сохранилась, восстановите ее, как показано в видеосюжете:
Заключение
Современная система отопления в нашем понимании – это эффективный способ обогрева, соответствующий нынешним условиям. Нет смысла вкладывать средства и городить автоматику, которая отключится вместе с сетевым напряжением, покупать одни аппараты (генераторы, бесперебойники), чтобы работали другие (насосы, контроллеры, приводы). Исповедуйте принцип экономической целесообразности.
отопительные системы для загородного дома на примерах фото и видео
Содержание:1. Традиционные отопительные элементы на современном этапе
2. Нагревательные котлы
3. Современные отопительные батареи
4. Разновидности труб для отопления
5. Инновационные материалы для отопления
6. Система теплого пола
7. Современное отопление инфракрасными обогревателями
8. Использование тепловых аккумуляторов
9. Принцип работы солнечных коллекторов
10. Тепловой насос – современный отопительной прибор
Обустройство многочисленных коммуникаций в частной постройке – занятие очень трудоемкое, поскольку эта работа требует повышенного внимания со стороны хозяев, а иногда и совершенно конкретных строительных навыков. При этом особое значение, как правило, придается именно современной системе отопления частного дома, так как именно от ее качества будет зависеть комфорт проживания в доме.
Сегодня недостаточно просто смонтировать и подключить все элементы отопительного контура, важно еще и добиться того, чтобы вся система функционировала не только стабильно, но и по возможности экономно. Постоянное повышение тарифов на электроэнергию, рост цен на рынке топлива и прочие малоприятные факторы обязывают потребителей обустроить современное отопление частного дома по принципу наименьшего расхода энергии. О том, какие встречаются современные отопительные системы, а также об особенностях их устройства с точки зрения их экономичности далее и пойдет речь.
Традиционные отопительные элементы на современном этапе
Инновационные материалы для обустройства теплоснабжения прочно вошли в современную жизнь, однако иногда их использование является совершенно необязательным, так как оборудовать отопления в частном доме можно и при помощи традиционных и привычных всем элементов, изготовленных, однако, в соответствии с последними разработками.
Нагревательные котлы
Современное отопление загородного дома требует наличия мощного нагревательного котла.
Среди новинок в этой категории, появившихся на строительном рынке, можно отметить следующие образцы:
- котлы индукционного типа, функционирующие от электрической сети. Эти конструкции представляют собой трубу, состоящую из диэлектрика с помещенным внутрь металлическим сердечником. Свое название они получили благодаря наличию индукционной катушки, намотанной поверх трубы. Именно эта часть котла является источником появления токов энергии. Как результат, устройство нагревается и передает тепловую энергию теплоносителю, которым, как правило, выступает обычная вода. Среди преимуществ такой модели – высокая производительность работы, несмотря на совсем небольшой размер. Кроем того, конструкция индукционного котла не имеет составных частей, склонных к износу, что также немаловажно;
Особенность этой модели котла еще и в том, что он является полностью безопасным для эксплуатации, так как в случае появление даже минимальной утечки механизм немедленно перестанет работать благодаря принципу своего устройства.
Тем не менее, в связи с тем, что функционирование такого котла напрямую зависит от электричества, его эксплуатацию сложно назвать экономичной, поскольку затраты электроэнергии будут весьма существенными, несмотря на заверение многих продавцов этого оборудования;
- котлы, именуемые конденсационными. Эти механизмы представляют собой нагревательные элементы, работающие на газу, а точнее, на энергии, полученной от его сжигания. Это значит, что все продукты сгорания конденсируется на специальном отведенном для этого теплообменном элементе, за счет чего и происходит его нагрев. Примечательны такие котлы тем, их производительность является очень высокой (КПД может достигать 100% и даже больше при условии, если за показатель в 100% принять общий объем выделяемой тепловой энергии).
Принцип работы такого котла основан на таком процессе, как пиролиз. Дрова, служащие основным топливом, сгорают в два этапа. Изначально горение проходит в условиях малого количества кислорода, в результате чего появляется зола и газ, который впоследствии сгорает в отдельной камере. Благодаря такому принципу работу появляется возможность контролировать работу котла и максимально удобно распределять нагрев по всему жилищу.
Современные отопительные батареи
Современные системы отопления частного дома обычно не обходятся без радиаторов, среди которых особое внимание следует уделить следующим моделям:
- наиболее оптимальный выбор для обустройства системы теплоснабжения в частной постройке – батареи, изготовленные из алюминия. Эти изделия обладают прекрасными техническими характеристиками, а также, что не менее важно, вполне доступной стоимостью;
- встречаются также конвекторы из медно-алюминиевого сплава, которые относятся к приборам из биметалла, то есть тем, для производства которых было использовано два металла. Эти устройства имеют вид медной трубы, оснащенной специальным оребрением из алюминия.
Установка современных радиаторов может выполняться тремя способами:
- на поверхности пола;
- на стене, когда прибор фиксируется к ее поверхности при помощи кронштейнов;
- внутри пола (в этом случае увеличить показатели отдачи тепловой энергии может помочь установка слабого маломощного вентилятора вблизи батареи).
Разновидности труб для отопления
Современные системы отопления частных домов зачастую имеют в своих конструкциях один из двух наиболее распространенных вариантов труб:
- Трубы, изготовленные из полипропилена. Их укрепление достигается посредством армирования фольгой на основе алюминия либо, как вариант, стекловолокном. Такие изделия отличаются высокими показателями прочности, они удобны в эксплуатации и просты в установке. Прочность соединений полипропиленовых труб объясняется специальной сваркой по технологии низкой температуры.
- Трубы из такого инновационного материала, как сшитый полиэтилен. Как правило, такие модели используются исключительно для монтажа современной конструкции, именуемой «теплым полом». Эти изделия отличаются высокой прочностью и вместе с тем довольно неожиданной гибкостью, что делает возможным их монтаж со сгибом.
Некоторые специалисты в качестве альтернативного варианта рекомендуют воспользоваться трубами, произведенными с помощью гофрированной нержавеющей стали. Крепежными элементами структурных частей таких труб в данном случае должны выступать особые фитинги, работа которых основана на применении силикона, обработанного высокой температурой.
Но вариант с трубами из нержавейки все же больше подойдет для городской квартиры, нежели для частного дома, так как их монтаж в условиях города потребует значительно меньших расходов, нежели в сооружении частного типа.
Инновационные материалы для отопления
Упомянув традиционные способы монтажа отопительных систем, нельзя не отметить и те варианты теплоснабжения, которые стали популярны относительно недавно, но вместе с тем успели приобрести широкую популярность. Как правило, большинство этих изделий работает по принципу максимального сохранения энергии, при этом во внимание также берется и такое свойство, как экологичность.
Система теплого пола
Прибегнуть к технологии, именуемой теплым полом, можно по той причине, что использование стандартных радиаторов подразумевает неравномерное распределение тепла в помещении. Большое количество нагретого батареями воздуха уходит через крышу дома.
Для того чтобы существенно сократить теплопотери, стоит подумать о монтаже источника тепла под поверхностью пола. В этом случае температурный параметр в жилище выровняется и будет практически одинаковым как под потолком, так и в районе пола.
К настоящему времени были разработаны три варианта устройства теплого пола, к которым относятся следующие:
- Теплый пол на водяной основе. В данном случае в стяжку необходимо уложить цельную трубу из металлопластика либо сшитого полиэтилена. Максимально возможный нагрев теплоносителя в такой системе должен достигать 40 °C.
- Кабель, функционирующий от электрической сети. Такой вариант является хорошей альтернативой водяной системе при условии, если основным источником энергии для отопления выступает электричество. Встречаются также образцы в виде нагревательных матов.
- Теплый пол пленочного типа. Эта система имеет вид тонкого мата, оснащенного небольшими дорожками, по которым движется ток. Монтировать такой теплый пол очень удобно, так как для его монтажа не требуется выполнения каких-либо серьезных подготовительных мероприятий, а укладку электрической пленки можно осуществить на любую из поверхностей (кафельная плитка, линолеум, ламинат).
Современное отопление инфракрасными обогревателями
К современному оборудованию, призванному обогревать частный дом, также относятся обогреватели, функционирующие благодаря инфракрасному излучению. Сегодня можно найти два образца этих устройств: механизмы, оснащенные кварцевой трубкой со спиралью внутри и работающие при высокой температуре, а также панели, рабочая температура которых является низкой.
Второй вариант обогревателей также может быть оборудован спиралью, разогретой, однако, не более чем до 90 °C. Но обычно в конструкцию подобной модели входит панель из керамики, за которой располагается основная нагревательная деталь в виде пленки.
Интересен тот факт, что такое оборудование вполне можно смонтировать собственноручно, а его обслуживание проходит предельно просто: конструкция подвешивается к поверхности потолка или стены, а затем подключается к электросети.
Очевидная экономия в данном случае обеспечивается благодаря двум основным факторам:
- Распределение тепла в данном случае практически идентично тому же, что наблюдается в системе теплого пола – нагретый воздух равномерно распространяется по всей площади помещения, не оставляя холодных участков и не допуская теплопотерь.
- Благодаря физическим свойствам инфракрасного излучения комфортная температура, получаемая с помощью такого отопления, может быть значительно ниже привычной и составлять около 16 – 18 °C, что положительно сказывается на расходе тепловой энергии и позволяет сэкономить денежные средства.
Использование тепловых аккумуляторов
Как известно, во многих коммунальных организациях тарифы на электричество в ночное время значительно отличаются в меньшую сторону по сравнению дневной подачей электроэнергии. Поэтому для того, чтобы скоординировать процесс обогрева жилого дома на протяжении целых суток, можно воспользоваться прибором, именующимся тепловым аккумуляторов, который представляет собой вместительный бак, оснащенный термоизоляцией. Вовсе несложно сделать тепловой аккумулятор своими руками.
Так, с помощью теплоаккумулятора можно настроить систему так, что вода в отопительном контуре будет нагреваться исключительно ночью, когда плата за электричество является меньшей, а уже в течение дня теплоноситель будет постепенно передаваться радиаторам.
Улучшить эксплуатационные свойства теплового аккумулятора для отопления поможет его монтаж в совокупности с нагревательным котлом, работающим на твердом сырье. Мощности такого оборудования вполне хватит для того, чтобы тепло аккумулировалось всего при одной загрузке топлива в сутки.
Принцип работы солнечных коллекторов
Несмотря на кажущуюся на первый взгляд архаичность такого прибора, солнечный коллектор, принцип действия которого основан на использовании в качестве основного источника энергии солнечного света, способен в нужной мере отопить частную постройку. По такому же принципу работают солнечные обогреватели воды, которые весьма практичны.
Внешне этот прибор представляет собой резервуар темного цвета, поверх которого располагается стекло. Благодаря черному оттенку, притягивающему тепло быстрее светлого, бак нагревается, а теплопотери являются минимальными именно благодаря конвекции, обеспечиваемой стеклянной конструкцией.
Безусловно, актуально такое оборудование только в светлое время суток, а ночью и в пасмурную погоду, как становится понятно, большой пользы от такого конвектора не будет.
Тем не менее, его использование может помочь сократить расходы на отопление дома, особенно это касается регионов с жарким климатом.
Тепловой насос – современный отопительной прибор
Механизм, который сегодня эксплуатироваться во многих частных постройках – тепловой насос. Отопительные системы, оборудованные этим устройством, отличаются высокой экономичностью даже в сравнении с вышеописанными инфракрасными приборами и конструкциями теплых полов. Объясняется это тем, что электричество, потребляемое насосом, используется не для создания тепловой энергии, а для ее передачи к нагревательным приборам от совершенно другого источника.
По принципу работы такой насос во многом напоминает стандартный холодильник с той лишь разницей, что его функционирование направлено в обратную сторону, но есть не на охлаждение, а на обогрев.
Таким образом, можно с уверенностью сказать, что использование современных отопительных приборов в частных домах позволяет значительно снизить расход энергии и сэкономить существенную часть финансовых средств. Важно лишь уделить внимание качественному монтажу этих изделий, поэтому при возникновении трудностей с их подключением и эксплуатацией всегда можно обратиться к квалифицированным специалистам, имеющим в наличии различные фото отопительных устройств и подробные видео, упрощающие все монтажные работы.
приборы, комплектующие, схемы, видео и фото
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:
- Дешевизна газа и дров.
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.
Водяное отопление
Итак, как изменилось современное отопление загородного дома в рамках привычной схемы с теплоносителем и конвекционными отопительными приборами?
Источники тепла
Вначале – немного общих замечаний. Вот приблизительная стоимость киловатт-часа тепла для разных способов его получения.
Источник тепла | Цена 1 КВт*ч, рубли |
Сжигание магистрального газа | 0,7 |
Сжигание дров | 1,2 |
Сжигание угля | 1,3 |
Сжигание пеллет (гранулированных опилок) | 1,5 |
Сжигание газа из газгольдера | 1,9 |
Сжигание газа из баллонов | 2,9 |
Сжигание дизельного топлива | 3,4 |
Прямой нагрев электроэнергией | 3,8 |
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.
Аккумулятор тепла в подвале коттеджа.
Новые схемы
Как уже говорилось, все перечисленные выше решения представляют собой ту или иную степень модернизации давно известного водяного отопления. А как выглядят по-настоящему современные технологии отопления дома?
Солнечные коллекторы
Простейший коллектор представляет собой покрашенный в черный цвет герметичный бак. Цель его установки вполне очевидна: нагревшись на солнце, вода может использоваться для хозяйственных нужд. Однако простая схема сохраняет работоспособность только летом – в холодное время года количество потерь тепла за счет конвекции будет вполне сопоставимо с тем, что бак получает от солнца.
В современных коллекторах эта проблема решена просто и изящно:
- Затемненные трубки с теплоносителем помещены в вакуумные колбы, исключающие непосредственный контакт с атмосферным воздухом.
- Эффективность прибора дополнительно увеличивается особым покрытием, способным утилизировать до 94% инфракрасного излучения.
Как правило, батарея коллекторов монтируется в общем контуре с теплоаккумулятором, способным накапливать полученное днем тепло и использовать его для обогрева ночью или в пасмурную погоду. Увы, солнечное тепло неспособно обеспечить дом бесплатным отоплением даже в теплых и солнечных регионах страны; однако снизить расходы на обогрев на 25 – 30% благодаря его утилизации вполне реально.
Схема отопления с солнечными коллекторами.
Теплый пол
Главный недостаток любой конвекционной системы отопления с настенными или напольными отопительными приборами – неравномерное распределение температур в отапливаемом помещении. Формирующийся над прибором восходящий поток эффективно нагревает воздух под потолком, а вот пол остается относительно холодным.
В результате владелец дома сталкивается с очевидными негативными последствиями:
- При средней температуре воздуха в комнате, скажем, в 25С под потолком вполне может быть 35, а на уровне пола 15. Между тем человек, извините за невольный каламбур, тяготеет именно к полу. Думается, читатель не вспомнит среди своих знакомых ни одного оригинала, проводящего свободное время на потолке.
- Чем больше дельта температур по обе стороны ограждающей конструкции дома, тем больше тепла рассеивается через нее. Нагрев воздуха под потолком означает еще и резкое увеличение утечки тепла через верхнее перекрытие.
Современные схемы отопления с теплым полом отличаются от конвекционных тем, что в нагревательный элемент превращается вся поверхность пола.
Нагрев может обеспечиваться:
- Прокладкой в стяжке пола трубы с циркулирующим теплоносителем.
- Укладкой туда же греющего электрического кабеля.
- Монтажом под чистовое покрытие пленочных нагревателей.
Рабочая температура теплых полов составляет от 20 до 35-40 градусов. Средняя удельная мощность – 30-60 ватт на квадратный метр. Экономия достигается именно за счет более рационального распределения тепла: наиболее теплой в помещении будет зона над полом.
Распределение температур при конвекционном отоплении и в случае теплого пола.
Инфракрасное отопление
Помните свои ощущения у зимнего костра? Несмотря на окружающий вас холод, субъективно вы чувствуете себя в тепле и комфорте. Причина – перенос тепла между пламенем и вашими кожей и одеждой за счет инфракрасного (теплового) излучения.
ИК-нагреватели используют именно этот эффект: благодаря небольшой площади они отдают воздуху при непосредственном контакте сравнительно немного тепла. Основное его количество передается излучением.
Что в результате?
- Вся облучаемая прибором поверхность превращается в аналог теплого пола: она начинает нагревать соприкасающийся с ней воздух. Тем самым опять-таки обеспечивается заметная экономия тепла (прежде всего при потолочном монтаже излучателей) за счет рационального распределения температур.
Кстати: в зону действия прибора не рекомендуется помещать мебель из натурального дерева. Инструкция связана с его нестойкостью к нагреву: древесина рассыхается и трескается.
- Из-за того, что кожа человека в зоне действия излучателя тоже нагревается, комфортная температура в помещении смещается на несколько градусов вниз. Уже при +15 в комнате субъективно тепло. Между тем, чем ниже температура в доме, тем меньше расходы на отопление.
Потолочная инфракрасная панель.
Тепловые насосы
Если последние две схемы подразумевают экономию за счет более эффективного распределения тепла, то современное отопление частного дома тепловым насосом представляет собой подход к проблеме с другой стороны.
В этом случае энергия тратится не на выработку тепла, а на его транспортировку от низкопотенциальных источников. Проще говоря, тепловой насос отбирает тепловую энергию у холодной среды и отдает ее теплому воздуху в доме.
Схема работы насоса в общих чертах повторяет устройство обычного холодильника:
- Газообразный хладагент сжимается компрессором, переходя в жидкую фазу и нагреваясь.
- Затем он проходит через теплообменник, где отдает избыточное тепло.
- Пройдя расширительный клапан, в котором диаметр трассы резко увеличивается, хладагент возвращается в газообразное состояние. При этом его температура резко падает. Дефицит теплоты возмещается через второй теплообменник за счет окружающей его среды.
Принципиальная схема прибора.
Что может быть источником низкопотенциального тепла?
- Грунт. Грунтовые теплообменники могут погружаться в скважины или укладываться ниже уровня промерзания горизонтально. Тепловые насосы, работающие по схемам “грунт-вода” или “грунт-воздух”, наиболее производительны, но требуют сложного и дорогостоящего монтажа теплообменников.
Укладка горизонтального грунтового теплообменника.
- Вода. Это может быть незамерзающий водоем или пара скважин, одна из которых используется для извлечения грунтовых вод, а вторая – для дренажа.
- Воздух. Современные отопительные системы, работающие по схемам “воздух-вода” и “воздух-воздух”, наиболее дешевы и сравнительно просты в монтаже. Однако их эффективность падает по мере снижения температуры окружающего воздуха; нижний порог работоспособности находится на уровне -25 – – 30С.
Воздушный тепловой насос.
Насколько экономичны тепловые насосы? Их основной параметр – C.O.P. (coefficient of performance, соотношение произведенной тепловой и потраченной электрической мощности) достигает 3-5, что приближает их по затратам к магистральному газу и делает все прочие источники тепла неконкурентоспособными.
Возможно, читателю окажется полезным собственный опыт автора. В качестве источника тепла он использует бытовой тепловой насос “воздух-воздух” (он же – инверторный кондиционер). Место действия – Крым, Севастополь.
Вот краткий отчет результатов отопления одного этажа дома за последнюю зиму.
Параметр | Значение |
Отапливаемая площадь | 75 м2 |
Тепловая мощность кондиционеров | 2х9000BTU (2х3,2 КВт) |
Среднемесячная температура | +2 |
Температура в помещении | +22 |
Расход электроэнергии за месяц | 800 КВт*ч |
На фото – внешний вид одного из используемых устройств. COP прибора достигает значения 4,95.
приборы, комплектующие, схемы, видео и фото
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:
- Дешевизна газа и дров.
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.
Водяное отопление
Итак, как изменилось современное отопление загородного дома в рамках привычной схемы с теплоносителем и конвекционными отопительными приборами?
Источники тепла
Вначале – немного общих замечаний. Вот приблизительная стоимость киловатт-часа тепла для разных способов его получения.
Источник тепла | Цена 1 КВт*ч, рубли |
Сжигание магистрального газа | 0,7 |
Сжигание дров | 1,2 |
Сжигание угля | 1,3 |
Сжигание пеллет (гранулированных опилок) | 1,5 |
Сжигание газа из газгольдера | 1,9 |
Сжигание газа из баллонов | 2,9 |
Сжигание дизельного топлива | 3,4 |
Прямой нагрев электроэнергией | 3,8 |
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.
Аккумулятор тепла в подвале коттеджа.
Новые схемы
Как уже говорилось, все перечисленные выше решения представляют собой ту или иную степень модернизации давно известного водяного отопления. А как выглядят по-настоящему современные технологии отопления дома?
Солнечные коллекторы
Простейший коллектор представляет собой покрашенный в черный цвет герметичный бак. Цель его установки вполне очевидна: нагревшись на солнце, вода может использоваться для хозяйственных нужд. Однако простая схема сохраняет работоспособность только летом – в холодное время года количество потерь тепла за счет конвекции будет вполне сопоставимо с тем, что бак получает от солнца.
В современных коллекторах эта проблема решена просто и изящно:
- Затемненные трубки с теплоносителем помещены в вакуумные колбы, исключающие непосредственный контакт с атмосферным воздухом.
- Эффективность прибора дополнительно увеличивается особым покрытием, способным утилизировать до 94% инфракрасного излучения.
Как правило, батарея коллекторов монтируется в общем контуре с теплоаккумулятором, способным накапливать полученное днем тепло и использовать его для обогрева ночью или в пасмурную погоду. Увы, солнечное тепло неспособно обеспечить дом бесплатным отоплением даже в теплых и солнечных регионах страны; однако снизить расходы на обогрев на 25 – 30% благодаря его утилизации вполне реально.
Схема отопления с солнечными коллекторами.
Теплый пол
Главный недостаток любой конвекционной системы отопления с настенными или напольными отопительными приборами – неравномерное распределение температур в отапливаемом помещении. Формирующийся над прибором восходящий поток эффективно нагревает воздух под потолком, а вот пол остается относительно холодным.
В результате владелец дома сталкивается с очевидными негативными последствиями:
- При средней температуре воздуха в комнате, скажем, в 25С под потолком вполне может быть 35, а на уровне пола 15. Между тем человек, извините за невольный каламбур, тяготеет именно к полу. Думается, читатель не вспомнит среди своих знакомых ни одного оригинала, проводящего свободное время на потолке.
- Чем больше дельта температур по обе стороны ограждающей конструкции дома, тем больше тепла рассеивается через нее. Нагрев воздуха под потолком означает еще и резкое увеличение утечки тепла через верхнее перекрытие.
Современные схемы отопления с теплым полом отличаются от конвекционных тем, что в нагревательный элемент превращается вся поверхность пола.
Нагрев может обеспечиваться:
- Прокладкой в стяжке пола трубы с циркулирующим теплоносителем.
- Укладкой туда же греющего электрического кабеля.
- Монтажом под чистовое покрытие пленочных нагревателей.
Рабочая температура теплых полов составляет от 20 до 35-40 градусов. Средняя удельная мощность – 30-60 ватт на квадратный метр. Экономия достигается именно за счет более рационального распределения тепла: наиболее теплой в помещении будет зона над полом.
Распределение температур при конвекционном отоплении и в случае теплого пола.
Инфракрасное отопление
Помните свои ощущения у зимнего костра? Несмотря на окружающий вас холод, субъективно вы чувствуете себя в тепле и комфорте. Причина – перенос тепла между пламенем и вашими кожей и одеждой за счет инфракрасного (теплового) излучения.
ИК-нагреватели используют именно этот эффект: благодаря небольшой площади они отдают воздуху при непосредственном контакте сравнительно немного тепла. Основное его количество передается излучением.
Что в результате?
- Вся облучаемая прибором поверхность превращается в аналог теплого пола: она начинает нагревать соприкасающийся с ней воздух. Тем самым опять-таки обеспечивается заметная экономия тепла (прежде всего при потолочном монтаже излучателей) за счет рационального распределения температур.
Кстати: в зону действия прибора не рекомендуется помещать мебель из натурального дерева. Инструкция связана с его нестойкостью к нагреву: древесина рассыхается и трескается.
- Из-за того, что кожа человека в зоне действия излучателя тоже нагревается, комфортная температура в помещении смещается на несколько градусов вниз. Уже при +15 в комнате субъективно тепло. Между тем, чем ниже температура в доме, тем меньше расходы на отопление.
Потолочная инфракрасная панель.
Тепловые насосы
Если последние две схемы подразумевают экономию за счет более эффективного распределения тепла, то современное отопление частного дома тепловым насосом представляет собой подход к проблеме с другой стороны.
В этом случае энергия тратится не на выработку тепла, а на его транспортировку от низкопотенциальных источников. Проще говоря, тепловой насос отбирает тепловую энергию у холодной среды и отдает ее теплому воздуху в доме.
Схема работы насоса в общих чертах повторяет устройство обычного холодильника:
- Газообразный хладагент сжимается компрессором, переходя в жидкую фазу и нагреваясь.
- Затем он проходит через теплообменник, где отдает избыточное тепло.
- Пройдя расширительный клапан, в котором диаметр трассы резко увеличивается, хладагент возвращается в газообразное состояние. При этом его температура резко падает. Дефицит теплоты возмещается через второй теплообменник за счет окружающей его среды.
Принципиальная схема прибора.
Что может быть источником низкопотенциального тепла?
- Грунт. Грунтовые теплообменники могут погружаться в скважины или укладываться ниже уровня промерзания горизонтально. Тепловые насосы, работающие по схемам “грунт-вода” или “грунт-воздух”, наиболее производительны, но требуют сложного и дорогостоящего монтажа теплообменников.
Укладка горизонтального грунтового теплообменника.
- Вода. Это может быть незамерзающий водоем или пара скважин, одна из которых используется для извлечения грунтовых вод, а вторая – для дренажа.
- Воздух. Современные отопительные системы, работающие по схемам “воздух-вода” и “воздух-воздух”, наиболее дешевы и сравнительно просты в монтаже. Однако их эффективность падает по мере снижения температуры окружающего воздуха; нижний порог работоспособности находится на уровне -25 – – 30С.
Воздушный тепловой насос.
Насколько экономичны тепловые насосы? Их основной параметр – C.O.P. (coefficient of performance, соотношение произведенной тепловой и потраченной электрической мощности) достигает 3-5, что приближает их по затратам к магистральному газу и делает все прочие источники тепла неконкурентоспособными.
Возможно, читателю окажется полезным собственный опыт автора. В качестве источника тепла он использует бытовой тепловой насос “воздух-воздух” (он же – инверторный кондиционер). Место действия – Крым, Севастополь.
Вот краткий отчет результатов отопления одного этажа дома за последнюю зиму.
Параметр | Значение |
Отапливаемая площадь | 75 м2 |
Тепловая мощность кондиционеров | 2х9000BTU (2х3,2 КВт) |
Среднемесячная температура | +2 |
Температура в помещении | +22 |
Расход электроэнергии за месяц | 800 КВт*ч |
На фото – внешний вид одного из используемых устройств. COP прибора достигает значения 4,95.
Заключение
Надеемся, что наше знакомство с современными отопительными системами будет познавательным и поможет читателю в выборе решения для собственного дома. Дополнительную информацию предложит прикрепленное к статье видео. Успехов!
Современные системы отопления для индивидуального жилого дома | Stout
Система водяного отопления – это комплекс конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества тепла во все обогреваемые помещения.
В этой связи система отопления состоит из источника тепловой энергии, трубопроводной сети и местных отопительных приборов.
Источником тепловой энергии может быть система централизованного теплоснабжения от ТЭЦ или квартальной котельной, местная котельная для одного здания или небольшой группы зданий.
Индивидуальные дома к системе централизованного теплоснабжения подключаются редко. Обычно в них в качестве источника тепла используются собственные теплогенераторы (котлы).
Индивидуальные котлы подразделяются по виду топлива (твердое, жидкое, газообразное), количеству контуров нагрева (одноконтурные, двухконтурные – для отопления и горячего водоснабжения), типу топки и горелок, глубине охлаждения дымовых газов, конструктивному исполнению и др.Наиболее распространенными являются газовые полностью автоматизированные двухконтурные котлы, как правило, настенного исполнения.
Трубопроводная сеть служит для переноса тепла от источника к отопительным приборам путем циркуляции по ней нагретого теплоносителя. Она может иметь различную конфигурацию, выполняться из металлических (стальных, медных), полимерных и металлополимерных труб с соединительными фитингами, а также включать трубопроводную арматуру (запорные краны, обратные клапаны, фильтры и др.).
Местные отопительные приборы предназначены для передачи тепла от теплоносителя к воздуху помещений. Отопительные приборы подразделяются на радиаторы из разных материалов, секционные, блочные и панельные, литые и штампованные, трубчато-пластинчатые приборы-конвекторы, регистры, сваренные из стальных труб и пр.
В системах напольного отопления греющим элементом является замоноличенный в подготовку пола змеевик, как правило, из полимерной трубы.
В соответствии с требованиями нормативных документов (СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) местные отопительные приборы должны оснащаться автоматическими терморегуляторами.
В качестве теплоносителя в системах отопления индивидуальных домов обычно используется вода. Для предотвращения замерзания системы в периоды ее бездействия, в том числе, при аварийных ситуациях, иногда систему отопления заполняют незамерзающими жидкостями (растворами гликолей в воде). Однако, это не имеет особого смысла, так как при кратковременных перерывах температура в помещениях в силу теплоаккумуляции не опустится до значений близких к нулю (при отключенном отоплении температура воздуха снижается примерно на 0,5 градуса в час). Кроме того, в здании наряду с отопительной имеются другие системы с водой (водопровод, канализация), которые без обогрева замерзнут, если их не опорожнить.
Максимальная температура воды назначается обычно в зависимости от материала трубопроводов и типа отопительных приборов. Например, для радиаторной системы отопления и полимерных труб – 90оС, а для системы напольного отопления – 40оС, чтобы обеспечить нормативную температуру поверхности пола не выше 26оС.
В течение отопительного сезона температура теплоносителя должна меняться вслед за изменением температуры наружного воздуха, иначе в доме может быть жарко, когда на улице тепло и наоборот. Так, если в климатических условиях Москвы при температуре наружного воздуха -25оС теплоноситель на входе в систему отопления должен быть нагрет до 90оС, то при наружной температуре 0оС – только до 50оС. Эту функцию обычно выполняет погодозависимая автоматика котла или насосный смесительный узел, если котел круглогодично нагревает теплоноситель до максимальной температуры.
По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления подразделяются на гравитационные, в которых вода перемещается за счет разности весов горячей и охлажденной (обратной) воды, и насосные.
Несмотря на кажущиеся достоинства – отсутствия механических элементов и расхода электроэнергии, гравитационные системы в настоящее время практически не применяются из-за необходимости прокладки труб завышенных диаметров, обязательного расположения отопительных приборов выше котла, неравномерности теплового режима и др.
Современная система отопления – это система с насосной циркуляцией. Она оснащается маломощными малогабаритными насосами, которые могут преодолевать существенные гидравлические сопротивления трубопроводной сети. В результате система монтируется из достаточно тонких труб, стоимость которых ниже, да и выглядит такая система гораздо эстетичней.
Конструктивно системы отопления бывают двух принципиально отличающихся типов:
• однотрубная;
• двухтрубная.
1 – однотрубный стояк, 1а – обратный стояк двухтрубной системы, 1б – подающий стояк двухтрубной системы, 2 – замыкающий участок (байпас), 3 – отопительный прибор, 4 – радиаторный терморегулятор, 5 – междуэтажное перекрытие.
В однотрубной системе отопительные приборы в каждой ветви (стояке) присоединяются к одному и тому же трубопроводу последовательно.
Теплоноситель в такой системе, двигаясь от одного прибора к другому, постепенно охлаждается. Поэтому отопительные приборы в одном стояке для обеспечения одинаковой теплоотдачи (при равных тепловых нагрузках) должны иметь разную поверхность нагрева – первый прибор меньше, последующие все больше и больше. Кроме того, любые действия по отношению к одним отопительным приборам (изменение теплоотдачи приборов с помощью регулирующей арматуры, увеличение или уменьшение их размеров) неизбежно влияют на теплоотдачу других, вызывая недогрев или перегрев отапливаемых помещений.
Немаловажной особенностью регулируемой однотрубной системы является обязательное устройство замыкающих участков (байпасов) между подводящим и отводящим трубопроводом (подводками) отопительных приборов. Это необходимо для того, чтобы теплоноситель при закрытии регулирующего клапана на каком-либо приборе могпродолжать циркулировать по стояку через байпас. При отсутствии байпаса циркуляция просто прекратится.
Название «двухтрубная система» говорит само за себя. В ней все отопительные приборы присоединяются параллельно к двум стоякам – подающему и обратному и практически не влияют друг на друга. В этой связи двухтрубная система наилучшим образом приспособлена для автоматического регулирования. В двухтрубной системе отопительные приборы в помещениях с одинаковыми теплопотерями имеют равную поверхность нагрева, а также легко и просто при необходимости поменять любой отопительный прибор без ущерба для остальных.
Проектирование и расчет двухтрубной системы отопления значительно проще и быстрее по сравнению соднотрубной, где приходится определять температуру теплоносителя на входе в каждый отопительный прибор, что требует, как правило, использования компьютерных расчетных программ и привлечения к этой работе квалифицированных специалистов.
Несмотря на несколько увеличенный расход труб и в силу неоспоримых остальных преимуществ, двухтрубная система отопления может быть в первую очередь рекомендована для применения в зданиях индивидуальной застройки. Поэтому именно о ней в дальнейшем и пойдет речь в настоящей статье.
В зависимости от архитектурно-планировочных решений здания система отопления может быть вертикальной и горизонтальной, с попутным или тупиковым движением теплоносителя.
1 – с нижней разводкой магистральных трубопроводов, 2 – с верхней разводкой магистральных трубопроводов, 3 – с тупиковой периметральной разводкой распределительных трубопроводов, 4 – с попутной периметральной разводкой распределительных трубопроводов, 5 – с лучевой разводкой распределительных трубопроводов.
1 – подающая магистраль, 2 – обратная магистраль, 3 – стояки.
Вертикальные системы отопления с нижней разводкой магистралей обычно применяются при наличии в здании подвала, а с верхней разводкой – в зданиях с подвалом и чердаком, где размещаются магистральные трубопроводы.
Теплоноситель от стояка к стояку в подающей и обратной магистрали может перемещаться в одном направлении – попутное движение, или в разных – тупиковое. При попутном движении длина пути теплоносителя через любой из стояков ветви одинаковая, что обеспечивает примерно равные перепады давлений для всех стояков и облегчает гидравлическую балансировку системы отопления. В тупиковых ветвях путь через первый стояк короче, а через каждый последующий все длиннее и длиннее. Поэтому перепад давлений от стояка к стояку постепенно уменьшается, что затрудняет балансировку и ухудшает работу системы в динамическом режиме.
В здании без подвального и чердачного этажей, также можно предусмотреть вертикальную систему отопления, проложив трубы по полу первого и под потолком последнего этажа. Но это не красиво, тем более, что разводящие трубопроводы не малого диаметра и должны иметь уклон, а на верхней магистрали еще и воздухосборники. Во всех случаях не украшают интерьер и многочисленные стояки вертикальной системы. В этой связи в современном индивидуальном доме предпочтительно применять системы отопления с горизонтальной поэтажной разводкой трубопроводов. Такая система будет иметь один (максимум два) стояка, и короткую подводящую магистраль того же диаметра.
В горизонтальной системе теплоноситель может подводиться к отопительным приборам посредством трубопроводов, прокладываемых по периметру здания – периметральная разводка, или распределятся от коллекторов с помощью лучевой разводки. Периметральная разводка требует большого количества соединительных трубопроводных элементов (фитингов).Если по эстетическим соображениям трубы прячутся в пол, то фитинги должны применяться только безрезьбовые (прессовые и т.п.), а они не дешевы.
Лучевая разводка лишена этих недостатков и собирается из цельных отрезков трубы без промежуточных соединений. Разводка осуществляется по кратчайшему пути от коллекторов до каждого отопительного прибора. Коллекторы используются полной заводской готовности, включающие всю необходимую запорную, а при желании и автоматическую регулирующую арматуру.
Все необходимое оборудование для систем отопления индивидуальных зданий специализированная компания ООО «Терем» предлагает под брендом STOUT, в номенклатуру которого входят:
• трубопроводные системы из полимерных и металлополимерных труб с фитингами различных конструкций и назначения;
• отопительные радиаторы;
• аксессуары для монтажа «теплого пола»;
• запорно-регулирующая трубопроводная арматура;
• присоединительная радиаторная арматура и автоматические терморегуляторы;
• распределительные коллекторы систем отопления и шкафы для их установки;
• группы быстрого монтажа, включая насосные узлы приготовления теплоносителя, гидравлические разделители и коллекторы для их присоединения;
• закрытые расширительные сосуды;
• электрические настенные котлы;
• водонагреватели для системы горячего водоснабжения;
• КИП и автоматика и др.
Применяя оборудование STOUT, Вы получаете:
• европейское качество и надежность;
• изделия, отвечающие российским нормативам и адаптированные к экстремальным условиям эксплуатации;
• продукцию в среднем ценовом сегменте;
• гарантию на все элементы системы отопления под брендом STOUT!
Современные системы отопления в загородном доме
Водяное отоплениеМногие наши сограждане начали массово переселяться на постоянное место жительства за город, и их можно понять. Чистый и свежий воздух, тишина — что еще нужно для полноценного отдыха после шумного и загазованного города! Однако для комфортного существования, кроме красивого дома, нужна еще и система обогрева — максимально эффективная и недорогая одновременно. Существует много вариантов сделать свое жилье теплым и уютным, начиная с традиционной печки и заканчивая современными системами отопления, работающими от газа, солнечной энергии или за счет тепла земных недр.
Виды отопительных систем
Для обогрева дома можно применять такие источники тепла, как:
- газ
- дрова
- мазут
- электричество
- уголь, торф и пеллеты
- солнце
- ветер
- геотермальные воды
Газовое отопление
Наиболее популярной системой отопления является водяная, где нагрев теплоносителя происходит при помощи газа. Она экологична, удобна в эксплуатации и функциональна. Однако постоянный рост тарифов и высокая стоимость подключения заставляет потребителей искать альтернативные источники для обогрева своих жилищ.
Печное отопление
Отопление дровами уже считается архаикой, но все же там, где нет возможности подключиться к магистральным газопроводам, люди по-прежнему обогреваются за счет дровяных печей. Недостатков у такого способа много — это и необходимость выделять место для складирования дров, и тяжелая ручная работа по их подготовке, и постоянный контроль работы печи.
Кроме того, печное отопление — это риск возникновения пожаров или отравления угарным газом. При печном отоплении невозможно надолго покинуть дом, чтобы не переморозить трубы и радиаторы.
Устроены печи весьма сложно, так что их постройка по силам только специалисту-печнику. Да и места в помещении они занимают достаточно много.
Обогрев с помощью мазута
Котлы отопления, работающие на мазуте или солярке, по сравнению с дровяным отоплением намного удобнее в плане эксплуатации. Однако высокая стоимость топлива и необходимость оборудования специального места для его хранения, а также постоянный специфический запах многим потребителям не нравятся.
Для хранения жидкого топлива необходима герметичная емкость, которую нужно устанавливать в месте, где будет свободный подъезд для автомобиля-заправщика. К монтажу такой емкости предъявляются особые требования безопасности, которые необходимо неукоснительно выполнять.
Электричество
Системы отопления, базирующиеся на потреблении электроэнергии, по сравнению со всеми прочими — самые чистые с точки зрения экологии. К ним относятся:
- отопление электрическими котлами
- обогрев помещений конвекторами, инфракрасными обогревателями и прочими устройствами, нагревающими воздух в доме
- система «теплый пол», где в качестве обогревающих элементов используются проложенные под полом электрические или инфракрасные панели
Однако из-за высоких тарифов на электроэнергию подобные системы применяют как вспомогательное отопление в общей системе, где основным теплогенератором остается отопительный котел, работающий на газе или других видах топлива.
Важно! Отопление с помощью электричества — занятие весьма дорогостоящее, поэтому чаще всего оно применяется как дополнительное к основному водяному.
Да и качество предоставляемых услуг электроснабжающих организаций далеко не лучшее. Здесь и постоянные отключения, и низкое напряжение в электросети, и еще масса проблем, которые в нашей стране стали уже привычным явлением.
Отопление углем
Уголь каменныйТакой вид отопления все еще востребован в тех районах, где уголь или дрова являются единственно возможным способом получить тепло в доме, несмотря на громоздкость оборудования и неудобство в эксплуатации.
Для установки таких агрегатов необходимо выделять специальное помещение с отдельным выходом на улицу, оборудовать его системой вентиляции и дымоотводящими конструкциями. Коэффициент полезного действия таких устройств невысок. И точно так же, как при печном отоплении, требуется постоянное присутствие человека для контроля работы отопительного котла.
Существуют пеллетные котлы, где КПД намного выше, чем в угольных устройствах, и они полностью автоматизированы. Но пока они не приобрели широкой популярности в России. Да и стоимость таких агрегатов довольно высока для нашего потребителя.
Обогрев дома при помощи солнца
Бесплатная энергия солнца в настоящее время большинству наших сограждан попросту недоступна из-за высокой стоимости оборудования. Хотя в некоторых регионах уже начали использовать солнечные батареи.
То же можно сказать и об остальных видах энергии — ветра и подземных геотермальных вод.
Геотермальные системы отопления представляют собой тепловые насосы, которые доставляют тепло из недр земли. Это экологичный, безопасный для человека и полностью автоматизированный процесс, в результате которого дом не только получает тепло в зимнее время, но и прохладу летом. Но, к сожалению, этот вид практически не используется в России.
Водяное отопление дома
Монтаж системы отопленияОсновной системой отопления частного дома в настоящее время является водяная, где тепло обеспечивается отопительным котлом и системой труб и радиаторов.
Современное отопление частного дома может производиться различными видами котлов, но принцип их работы единый.
Теплоноситель, в качестве которого обычно используется вода, нагревается в теплообменнике отопительного устройства. Отсюда по системе труб он поступает в радиаторы и, отдав тепло окружающему воздуху, возвращается в отопительный агрегат. Здесь он снова нагревается до определенной температуры и самотеком или под действием циркуляционных насосов переходит в радиаторы. Иногда вместо воды используют незамерзающие жидкости — специальный антифриз, трансформаторное масло или другие.
Отопительные котлы способны нагревать воду не только для обогрева дома, но и для бытовых нужд, для чего в них встраивается второй контур. В настоящее время на рынке представлено огромное количество различных марок и моделей таких устройств, различающихся по функциональности, мощности, количеству контуров и многим другим параметрам.
Система отопления, включающая трубы и радиаторы, также в современных условиях претерпевает кардинальные изменения. Если раньше в домах устанавливали стальные трубы и чугунные радиаторы, то сейчас сталь заменяют материалами из различных полимеров, а чугун — сплавами стали и алюминия или другими.
Кроме обычных радиаторов, в загородных домах все чаще стали монтировать систему теплого пола, где обогрев помещения происходит за счет проложенных под полом труб с циркулирующим в них теплоносителем.
Виды отопительных систем
Отопление жилого дома может выполняться по следующим схемам:
- с естественной циркуляцией теплоносителя
- с принудительной
Естественная циркуляция теплоносителя подразумевает энергонезависимость отопительного оборудования. Теплоноситель движется по трубам и радиаторам самотеком за счет перепада давления, создаваемого горячей и холодной водой. Данная система чаще всего используется при отоплении небольших домов площадью до 100 квадратных метров. При этом устанавливается расширительный бачок открытого типа, отчего и саму систему иногда называют «открытой».
Ее недостаток, несмотря на простоту устройства и невысокую стоимость, заключается в том, что:
- возможно лишь отопление одноэтажного дома
- длина труб не должна превышать 30-40 метров
- в открытый расширительный бачок постоянно поступает активный кислород, который ускоряет коррозию металлических частей отопительного оборудования
- бачок, расположенный обычно на чердаке дома, подвергается риску замерзания в сильные морозы, вследствие чего может пострадать вся система отопления
Важно! Специалисты советуют устанавливать котлы отопления для такой системы с чугунным теплообменником, так как чугун менее подвержен процессам коррозии.
Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, или закрытая, более эффективна, если площадь дома превышает условные 100 квадратных метров. К тому же она способна обогреть дом в несколько этажей.
Принцип действия данного метода заключается в том, что в трубу, выходящую из отопительного устройства, врезается циркуляционный насос. Он помогает теплоносителю двигаться по трубам и радиаторам с необходимой скоростью, вследствие чего все части отопительной системы обеспечиваются горячей водой. А вот в системах с естественной циркуляцией может возникать такой эффект, как холодные трубы обратки или образование воздушных пробок.
Недостаток данной схемы заключается в том, что она зависит от наличия постоянного электроснабжения. Кроме того, устройство такой схемы отопления потребует от домовладельца значительных финансовых затрат.
Заключение
Выбирать схему отопления в частном доме следует еще на стадии проектирования здания, поскольку некоторые виды отопительных котлов требуют устройства отдельного помещения. Кроме того, выбирая то или иное оборудование, следует учитывать такие параметры, как мощность, экономичность и безопасность.
Но какую бы схему ни выбрал домовладелец, её монтаж должен проводить специалист, который имеет на это лицензию. Ведь от качества монтажа зависит комфортность дальнейшего проживания в загородном доме.
Самое эффективное и экономичное отопление частного дома
При обсуждении вопроса: Какое отопление самое экономичное? – стоит сначала уточнить суть вопроса.
В идеале, хотелось бы потратить минимум средств на оборудование и монтаж, а получить мизерные платежи за тепло в доме. Но реальность как раз обратная: никогда при дешевом оборудовании не получится сэкономить на сезонных затратах за обогрев. Экономичное, или как говорят – экономное отопление, – это такое отопление, за которое в зимние месяцы или переходный период придется заплатить наименьшее количество денег. Под эффективностью мы будем понимать то, насколько качественно, быстро и на 100 % равномерно система отопления обогреет все комнаты коттеджа или загородного дома, насколько гибкая она в настройке и управлении.
А теперь сравним несколько доступных вариантов обустройства отопительных систем в новых частных домах и в реконструируемых котельных давно построенных строений. Причем не будем учитывать те случаи, когда платить за отопление дома помогает субсидиями государство. Предварительно также учтем, что все способы отопления частных домов наиболее эффективны и экономически выгодны, если стены дома имеют хорошую теплоизоляцию, нет потерь тепла через окна, вентиляцию и двери.
Чем можно отопить частный дом
1. Газовый котел, входящий в систему автономного отопления, до недавних лет представлял собой самый экономичный вид отопления для одно-, двух- и трехэтажных частных жилых домов. Система терморегуляторов на радиаторах обеспечивает отопление только тех комнат, где сейчас находятся жильцы дома, на обогреве остальной площади можно экономить. Современные двухконтурные или одноконтурные котлы с естественной или принудительной тягой эффективно обогревают все этажи, причем до той температуры в комнатах, которая задана термоголовками каждого радиатора. В газовом котле есть регулировка температуры нагрева теплоносителя, потому он также успешно нагревает воду или водяной раствор для систем теплых полов.
Комфорт полный, включая подогрев бытовой воды, и все было бы прекрасно, если бы не постоянно растущие тарифы на газ. А платежи вырастают не на пару процентов, а в разы. Даже если отапливать только один этаж, значительно сэкономить никак не выходит. А если котел давно установлен и систему отопления нельзя регулировать по температуре и площади обогрева? Не будем также писать о сложностях подвода и подсоединения к газовой магистрали нового частного дома. Про экономичность системы газового отопления в последнее время никто уже не говорит.
Потому все больше владельцев систем отопления с использованием газа переходят на другие виды топлива или на гибридные схемы теплоснабжения.
Пример: стоимость обогрева в зимний месяц помещений площадью 100 кв. м газовым котлом – до 300-400 куб. м газа по тарифу зимы 2018 (8,55 грн. за куб. м) года составила 400 х 8,55 = 3420 грн.
2. Твердотопливный котел дает независимость от газовых монополистов, это приятно. Если есть постоянный источник древесных отходов, тогда это очень экономичное отопление дома. Но комфортным способ обогрева частного дома дровами, углем, брикетами или другими ископаемыми видами топлива, никак не назовешь. За таким котлом нужен постоянный надзор. Отдельная тема – пожаробезопасность систем с твердотопливными источниками тепловой энергии, к тому же – постоянный уход за дымоходом и топкой, копоть, сажа…
Стоимость угля или пеллет растет, а делать запасы на отопительный сезон с каждым годом становится труднее. И автоматика твердотопливных котлов намного слабее, чем у газовых, регулирование температуры воды на выходе у многих моделей не предусмотрено.
Пример: для обогрева частного дома площадью в 100 кв. м в месяц понадобится до двух кубов дров по 650 грн. х 2 = 1300 грн. или до тонны пеллет, а это 3000 грн. х 0,9 = 2700 грн. в месяц.
Уголь не дешевле пеллет, стоит сейчас до 3000 грн. за тонну, в зимний месяц для отопления 100 кв. м может уйти до 1-2 тонн, а это до 6000 грн., что также дорогое удовольствие.
3. Электрические котлы, электрические теплые полы, электроконвекторы, тепловентиляторы – все эти электронагреватели потребляют солидное количество электроэнергии из сети. Сеть дома должна выдерживать все электрические нагрузки, как по отоплению, так и при включении бытовых электроприборов. На каждые 10 метров площади дома требуется до киловатта тепловой энергии, для 100 кв. м – до 8,5-10 киловатт мощности электрических обогревателей в час. А это существенная нагрузка на сеть.
Не станем забывать о согласованиях с РЭС выделенной на дом мощности и про необходимость оформления тарифов на электроотопление, – чтобы платить дешевле. Можно установить аккумулирующую емкость и двухзонный счетчик, греть электрокотлом воду в баке-накопителе тепла ночью, используя ночной тариф, что уменьшит стоимость отопления вдвое. Но это для случая, когда электрический котел работает на нагрев воды для системы радиаторов, и никак не касается нагрева комнат электронагревательными системами.
Вариантов и способов электрообогрева достаточно, но полностью эффективным и экономичным такое отопление не назовешь. Электрические теплые полы должны работать тогда, когда в доме находятся люди. Любого типа электроконвекторы или нагревающие панели также включаются днем и вечером, когда больше необходимо тепло. Ночной тариф тут никак не применить. Для обогрева 10 кв. м каждой комнаты нужно до киловатта мощности любого электронагревателя, и здесь против законов физики не поспоришь.
Есть свои минусы у систем инфракрасного обогрева, когда больше нагревается только обращенная к обогревателю сторона предметов. Все таймеры и встроенные терморегуляторы работают на экономию, но в ущерб качеству обогрева.
Пример: для отопления 100 кв. м площади потребуется в месяц до 2500-3000 кВт электроэнергии, что при тарифе 2019 года на электроотопление (от 0,9 до 1,68 грн. за 3000 кВт) получается: 0,9 х 3000 = 2700 грн.
А если добавить бытовые электроприборы или дом имеет отапливаемую площадь больше 100 кв. м? Получаем солидные цифры расходов. Потому сказать, что всевозможные системы прямого электронагрева – это самый экономичный обогрев частного дома, никак нельзя.
Что остается? Только тепловые насосы!
Оборудование, работающее с использованием альтернативных источников энергии, все больше находит применение в коммунальной сфере. Тепловые насосы работают на основе передовых технологий. Используя энергию из сети на работу компрессора и насосов, они передают в дом в 3-5 раз больше тепловой энергии. Экономия затрат на отопление по сравнению с работой электронагревателей может достигать 80 %!
Рынок теплотехники уже сейчас предлагает огромный выбор тепловых насосов отечественных и зарубежных брендов. Можно выбрать для отопления и достаточно дорогие модели грунтовых теплонасосов, а можно подобрать и купить по одной из программ банковского “зеленого” кредитования или по программе IQ-Energy воздушный тепловой насос, который легко инсталлируется в новом доме или в уже действующую систему теплоснабжения.
Вы потратите немногим больше, чем за проект и подсоединение к газовой магистрали, за устройство высокого и дорогостоящего дымохода и котла, который прослужит от силы лет десять-пятнадцать. Но получите систему отопления нового уровня комфорта, самую эффективную, долговечную и надежную из предлагаемых рынком.
В чем преимущества отопления частного дома тепловым насосом
Экономия затрат по сравнению с газовым, твердотопливным или электрическим котлом, не раз уже была доказана опытом реальной эксплуатации тепловых насосов в условиях климата Украины. Предлагаем оценить полученные результаты прогнозируемой экономии с учетом действующих тарифов на энергоносители, рассмотрев данные диаграммы сравнительных затрат для системы отопления с тепловым насосом Mycond Arctic Home Smart типа “воздух-вода” для частного дома в 200 кв. м.
Данные расчетов многократно подтверждаются реальной эксплуатацией множества таких систем во всех уголках Украины. Установив воздушный тепловой насос Mycond, владельцы систем реально получили самое экономичное отопление дома.
Что обеспечивает тепловой насос:
- ощутимую, в несколько раз, экономию затрат на отопление и подогрев воды;
- возможность охлаждать комнаты летом, если установлены несколько фанкойлов вместо радиаторов;
- особенно эффективную экономию при оформлении тарифа на электроотопление;
- возможность программирования суточных и недельных режимов работы системы отопления;
- гибкое регулирование в ответ на текущие тепловые нагрузки благодаря инверторным технологиям;
- управление независимыми контурами системы отопления;
- экономичные режимы на время отпуска и погодозависимое управление;
- удаленное управление системой и круглогодичный контроль микроклимата в доме.
Выводы
Как экономно отопить частный дом? Для оценки, какая из систем отопления самая экономичная, стоит сравнить суммарные затраты на оборудование и монтаж, и затем текущие затраты за пять-десять лет после внедрения системы отопления, с учетом роста тарифов и стоимости теплоносителей. Тогда мы получаем реальную картину затрат на тот или иной способ отопления частного дома.
Общее сравнение источников тепла для дома:
Можно закидывать в топку котла дровишки и получать тепло, можно установить электронагреватель или газовый котел. Вариантов много, на любой кошелек, под разные требования к комфорту и на любой вкус. Но тенденции энергосбережения сейчас и в будущем все равно будут в приоритете. Развиваться будут не технологии, использующие ископаемые виды топлива, а использующие альтернативные источники энергии. Экономичная система с тепловым насосом или последнее дерево в округе – решение за вами.
Отопление частного дома тепловым насосом. Виды отопления дома без газа – Ventbazar.ua™
Каждый владелец частного дома задает себе вопрос как рациональнее отопить свое жилье. Существует множество вариантов и способов отопления, начиная от традиционной печи и заканчивая современными пассивными домами, которые почти не требуют затрат энергии. Но что же выбрать? В этой статье мы постараемся ответить на вопрос, чем стоит руководствоваться для правильного выбора.
Современные системы отопления нужно рассматривать как единое целое, где радиатор является продолжением котла и, пренебрегая этим принципом, мы рискуем получить дорогостоящее неэффективное решение.
В типичном коттедже приборы отопления – это теплый пол и радиаторы. Когда в доме есть витражное остекление, частым является применение внутрипольных конвекторов. Нередким является объединение отопления и кондиционирования в одну систему с помощью тепловых насосов, что позволяет снизить общие капитальные затраты.
Варианты отопления частных домов – положительные и негативные стороны
Множества существующих вариантов отопления частного дома можно условно разделить, как минимум на 4 вида по источнику энергии: газовое, электрическое, дровяное и отопление с использованием энергии солнца. В первую очередь вам нужно определиться, какое же отопление наиболее выгодный вариант для вашего дома. И уже отталкиваясь от этого решения начинать проектировать систему отопления. Мы расскажем о преимуществах и недостатках наиболее распространенных видах отопления.
Вариант №1: Газовый котел, стальные радиаторы и теплый пол
Газовый котел в сочетании с радиаторами – это, фактически, классическая система. И многие, не зная о преимуществах других систем отопления, спешат покупать необходимое оборудования.
Принцип такого отопления состоит в том, радиаторы рассчитываются на высокую температуру воды 80оС. Это позволяет значительно уменьшить их в размерах. А для теплого пола происходит подмес воды из обратного трубопровода в подачу, чтобы понизить температуру до 45оС.
Плюсы этого решения – это конечно же низкие затраты на покупку оборудования, но минусом можно назвать высокую стоимость подключения к газовым сетям. Кроме того, последние несколько отопительных сезонов подряд из-за повышения тарифа на газ, эта система отопления не по карману многим владельцам частных домов. Поэтому они все чаще начинают искать альтернативу газовому отоплению.
Все оборудование для обогрева дома на нашем сайте в разделе Отопление>>
Вариант №2: Электрический котел, стальные радиаторы и теплый пол
Основная проблема этого варианта то, что изначально предполагается радиаторная система отопления с газовым котлом. Но по ходу реализации объекта оглашается стоимость подключения к газу, и происходит поиск альтернативы.
Когда же изначально есть желания максимально понизить капитальные затраты и использовать электрическую энергию, как основной источник тепла, более правильным будет сразу применять электрические конвектора или электрический теплый пол. Кроме того, можно применить тепловой насос и получить заодно систему кондиционирования, но об этом напишем чуть ниже.
Вариант №3: Дровяной или пеллетный котел, стальные радиаторы и теплый пол
Безусловно, применение дров или пелет – первое, что приходит в голову, как альтернатива газу. И, бесспорно, у данного способа много плюсов, но не стоит забывать, что у всего есть обратная сторона.
Из плюсов – это независимость от поставляющих энергию компаний. Вы сами влияете на качество топлива, потому как сами выбираете, что и где купить. На первый взгляд кажется, что низкие затраты на эксплуатацию и в целом система отопления не особо усложняется по сравнению с газовым или электрическим котлом. Но то, что вначале кажется отличным решением в дальнейшем подходит далеко не всем.
- Базовое дешевое решение на основе твердотопливных котлов требует слишком активного участия владельца в процессе отопления дома. Пеллеты необходимо загружать в бункер минимум раз в неделю, дрова – минимум каждый день. Для пеллет возможным будет установка дополнительного бункера и системы подачи пелет, но нужно учесть, что залежавшиеся пеллеты набирают влаги и теряют свои свойства.
- Если пеллеты или дрова не качественные, то резко падает КПД котла и образуется большое количество золы, которую нужно вывозить. Часть золы будет выдуваться через дымоход и оседать на крыше дома или территории участка, что потребует специального устройства фильтрации «циклон» на дымоходе.
- Если котел потух, то необходимо вручную его заново разжигать. Что для пелет потребует дополнительно специальной горелки с автоматическим розжигом.
- Так как регулировать в твердотопливных котлах тепловую производительность крайне проблематично, придется использовать аккумулирующие тепло емкости, что потребует места и дополнительных затрат.
В итоге, если сложить вместе стоимости всех необходимых дополнительных аксессуаров, чтобы получить аналогичную легкую в использовании систему отопления, как с газовым или электрическимкотлом – то получается цена, выше стоимости твердотопливного котла в 2-3 раза.
Вариант №4: Гелиоколлекторы и солнечные батареи
На этом варианте не стоит долго задерживаться. В условиях нашего климатического пояса солнечные батареи стоит использовать исключительно для электроснабжения.
Когда речь касается применения гелио коллекторов для отопления, их количество становиться таким, что просто не хватает места для размещения.
Летом наступает противоположная задача – куда-нибудь деть избыточное тепло, чтобы не перегреть систему, иначе оборудование может быстро выйти из строя.
Вариант №5: Тепловые насосы и теплый пол или фанкойлы – самое эффективное отопление
Этот вариант отопления лучше всего подходит для заново строящихся домов. Когда речь заходит о тепловом насосе – первой задачей стоит максимальная экономия на эксплуатации, это очень важный момент, про который не стоит забывать, так как это влияет всю нашу систему отопления.
Тепловой насос – это низкотемпературный источник тепла. Прямо, как газовый конденсационный котел, и идеальным для него будет температура воды не превышающая 45оС. Отсюда вывод – радиаторы не наш вариант, потому что при таких параметрах они становятся просто гигантских размеров. Кроме того, тепловой насос может обеспечивать охлаждение нашего дома летом и будет расточительно не использовать эту его особенность. Идеальные приборы отопления для теплового насоса – это теплый пол и фанкойлы. Также можно использовать специальные настенные или потолочные панели, тем самым обеспечив себе абсолютно бесшумное отопление и кондиционирование.
Принцип отопления тепловым насосом состоит в том, что он в отличие от газовых, дровяных или электрических котлов, не производит тепла. Тепловой насос переносит тепло из воздуха, воду или грунта в дом. Поэтому и разделяют три типа тепловых насосов: ‘воздух-воздух’, ‘воздух-вода’ и ‘воздух-грунт’. Более подробно о каждом из них читайте в этой статье.
Благодаря перенесению тепла в дом эффективность работы такого оборудования в разы выше. Она составляет не 70-98%, а 300-500%. Существует даже специальный коэффициент СОР, который показывает, насколько хорош тепловой насос. СОР равный 5 значит, что с 1 кВт электричества тепловой насос произведет 5 кВт тепла.
Покупка и внедрение теплового насоса в систему отопления – удовольствие не из дешевых. Однако, благодаря программе IQ ENERGY, вам вернут до 35% от суммы потраченной на покупку теплового насоса и его монтаж.
Что касается фанкойлов, то некоторые относятся к ним с неким предубеждением. Зря. Ведь это визуально фактически тот же внутренний блок обычного бытового кондиционера, просто работающего на обычной воде. К тому же это оборудование работает на отопление или охлаждение, а также подмес свежего воздуха и его очистка. Это очень эффективная установка для улучшения микроклимата в помещении. Если захотите узнать больше о принципе работы фанкойлов, рекомендуем почитат статью, в которой мы все подробно описали.
В зависимости от способа крепления различают настенные, канальные, кассетные и универсальные фанкойлы. Последние могут монтироваться как на полу, так и на стене.
Кассетный фанкойл Настенный фанкойл Напольный фанкойл
Daikin FWF 02CT Daikin FWT 02CT MyCond Glass MCFG-380T2 B/W
Системы отопления на базе тепловых насосов
Схема автономной системы отопления в двухэтажном доме Главное преимущество теплового насоса (конечно, после экономии денег на отоплении) состоит в том, что его можно внедрить как в новую систему отопления на этапе строительства дома, так и в действующую. Но всегда помните, что этим должен заниматься профессионал. Поскольку в первую очередь нужно подобрать подходящую по производительности для вашего дома модель теплового насоса. Ведь только так, вы сможете быть уверены в результате.
Мы хотим проконсультировать Вас
Три ‘да’ в пользу альтернативного отопления тепловым насосом:1. Негазовое отопление позволяет сэкономить значительную сумму. Предлагаем самостоятельно просчитать окупаемость теплового насоса в вашем случае. Для этого воспользуйтесь формулами, опубликованными в статье ‘Окупаемость теплового насоса – формулы, сроки’.
2. Удобная эксплуатация. Вы сами можете регулировать температуру. При этом вам обеспечено отопление зимой и кондиционирование летом, а также наличии горячей воды в доме круглый год.
3. Интеграцияв любую систему отопления и возможность работать с теплым полом, фанкойлами и резервным газовым котлом. Есть даже возможность настроить все так, чтобы при пиковых нагрузках включался резервный котел.
Популярные модели тепловых насосов
MyCond MHCS 040 AHS Hitachi RWD-4.0 NWE-260S/RAS-4WHNPE
Mitsubishi Electric PUHZ-SHW80VHA Vaillant Flexotherm Exclusive VWF197/4 400V
Вывод
Перед будущим владельцем частного дома стоит нелегкий выбор оптимальной системы отопления. Чтобы принять верное решение необходимо учитывать множество факторов, многие из которых знают только специалисты. Поэтому наша команда инженеров по отоплению рекомендует обращаться к специалистам, которые смогут качественно помочь в этом нелегком выборе. (поверьте мы то знаем).
Вы ведь не будете проводить сложную операцию на сердце самостоятельно без должных навыков, а обратитесь в больницу к хорошему врачу? Система отопления тоже своего рода сердце вашего дома, и чтобы он был уютным лучше сразу сделать все правильно. Или позвоните нам – и мы все сделаем за вас: проведем необходимые расчеты, проконсультируем в вопросе лучших брендов и моделей тепловых насосов, а также займемся монтажем оборудования в систему отопления для вашего дома.
А пока вы думаете, стоит ли переходить на альтернативное отопление на базе теплового насоса, предлагаем ознакомиться со статьей ‘Отопление частных домов – 180м2 и 350м2 на базе тепловых насосов Hitachi Yutaki S (сплит)’. Здесь мы опубликовали уже реализованные проекты модернизации действующих систем отопления и интеграции в каждую из них теплового насоса специалистами нашей компании.
Интересные статьи на похожую тему:
Типы систем отопления дома
Существует несколько типов систем, используемых для обеспечения тепла в доме, и в пределах каждого широкого типа существует множество вариаций. Некоторые системы отопления имеют общие компоненты с охлаждающим оборудованием дома, а некоторые системы обеспечивают как отопление, так и охлаждение. Термин HVAC – отопление, вентиляция и кондиционирование – используется для описания всей системы климат-контроля в доме.
Независимо от того, какая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используется, все отопительные приборы предназначены для отвода тепловой энергии от источника топлива и передачи ее в жилые помещения для поддержания комфортной температуры окружающей среды.В системах отопления могут использоваться различные источники топлива, включая природный газ, пропан, мазут, биотопливо (например, дрова) и электричество. Некоторые дома имеют более одной системы отопления, например, когда дополнительный или готовый подвал обогревается другой системой, чем остальная часть дома.
Системы принудительного воздушного отопления / охлаждения
Безусловно, наиболее распространенной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в современных домах в Северной Америке является система приточного воздуха, в которой используется печь с нагнетательным вентилятором, который подает теплый воздух в различные комнаты дома через сеть воздуховодов.Системы с принудительной подачей воздуха очень быстро регулируют температуру в помещении, а поскольку в системах кондиционирования воздуха могут использоваться одни и те же воздуходувки и воздуховоды, это эффективная общая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Источники топлива: Топки, питающие системы с наддувом, могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве.
Распределение: Воздух, нагретый горелкой печи или нагревательным элементом, воздух распределяется по сети каналов к нагревательным регистрам в отдельных помещениях.Другая система каналов возвращает воздух обратно в топку через возврат холодного воздуха.
Преимущества:
- Системы с принудительной подачей воздуха можно фильтровать для удаления пыли и аллергенов. Однако они также могут увеличить количество переносимых по воздуху аллергенов.
- Увлажнитель (или осушитель) может быть интегрирован в систему принудительной подачи воздуха.
- Печи с принудительной циркуляцией воздуха относительно недороги.
- Эти печи могут достигать самых высоких показателей AFUE (годовой эффективности использования топлива) среди всех систем отопления (но это не обязательно означает, что это наиболее эффективный способ обогрева дома).
- Системы с принудительной подачей воздуха могут сочетать охлаждение с обогревом.
Недостатки:
- Требуется воздуховод и занимает место в стенах.
- Печные вентиляторы могут быть шумными.
- Движущийся воздух может распространять аллергены.
- Движущийся воздух может стать сухим, если его не увлажнить.
- Поскольку системы с принудительной подачей воздуха нагревают воздух, а не предметы в комнате, это не считается самой удобной формой обогрева.
Системы гравитационных печей на воздухе
Предшественники систем с принудительной подачей воздуха, печи с гравитационным воздухом также распределяют воздух через систему металлических каналов, но вместо того, чтобы нагнетать воздух через вентилятор, системы гравитационного воздуха работают по простой физике: теплый воздух поднимается и холодный воздух опускается.Печь с гравитационным воздухом в подвале нагревает воздух, который затем поднимается по воздуховодам в разные комнаты. Холодный воздух возвращается в топку по системе каналов возврата холодного воздуха. Так называемые печи «осьминоги», которые можно найти во многих старых домах, представляют собой гравитационные печи.
Системы гравитационного воздуха больше не устанавливаются, но во многих старых домах они продолжают работать эффективно.
Источник топлива: Печи с принудительным воздухом могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве.
Распределение : Кондиционированный воздух циркулирует по сети металлических каналов.
Преимущества :
- Гравитационные системы не имеют движущихся частей и могут служить многие десятилетия.
- Системное оборудование очень надежно и требует минимального обслуживания.
Недостатки :
- Воздух не фильтруется эффективно.
- Энергоэффективность ниже, чем у более новых печей.
- Регулировка температуры происходит медленно, потому что системы работают за счет простых конвекционных потоков.
Системы лучистого отопления для пола
Современные теплые полы – это разновидность систем лучистого отопления. Лучистое отопление отличается от принудительного воздушного отопления тем, что нагревает предметы и материалы, такие как мебель и пол, а не только воздух. Большинство излучающих систем для всего дома распределяют тепло через горячую воду, нагретую в бойлере или водонагревателе.
Напольное отопление включает в себя пластиковые водопроводные трубы, устанавливаемые внутри бетонных перекрытий или прикрепляемые к верхней или нижней части деревянных полов.Он тихий и в целом энергоэффективный. Он имеет тенденцию нагреваться медленнее и требует больше времени для адаптации, чем принудительное воздушное тепло, но его тепло более стабильно.
Существуют также внутрипольные системы, в которых используется электропроводка, проложенная под напольными покрытиями, как правило, керамической или каменной плиткой. Они менее энергоэффективны, чем системы горячего водоснабжения, и обычно используются только в небольших помещениях, таких как ванные комнаты.
Источники топлива : Системы трубопроводов горячей воды обычно обогреваются центральным котлом, который может работать на природном газе, жидком пропане (LP) или электричестве.Горячая вода также может быть обеспечена солнечными системами горячего водоснабжения, которые обычно используются в дополнение к топливным системам.
Распределение : Напольные системы обычно распределяются с помощью горячей воды, протекающей по пластиковым трубам.
Преимущества :
- Излучающие системы обеспечивают комфортное, равномерное тепло.
- При отоплении котлами излучающие системы могут быть очень энергоэффективными.
Недостатки :
- Излучающие системы относительно медленно нагреваются и приспосабливаются к изменениям температуры.
- Установка внутрипольных систем может быть дорогостоящей.
- При возникновении проблем с обслуживанием доступ к скрытым трубопроводам затруднен.
- Котельные системы нельзя совмещать с кондиционированием воздуха.
Традиционные котельные и радиаторные системы
Старые дома и многоквартирные дома в Северной Америке часто отапливаются традиционными котельными и радиаторными системами. К ним относятся центральный котел, который направляет пар или горячую воду по трубам к радиаторам, расположенным в стратегически важных местах вокруг дома.Классический радиатор – чугунный вертикальный блок, обычно устанавливаемый возле окон – часто называют паровым радиатором, хотя этот термин иногда неточен.
На самом деле с этими старыми радиаторами используются два типа систем. Настоящие паровые котлы действительно направляют газообразный пар по трубам к отдельным радиаторам, который затем конденсируется обратно в воду и возвращается в котел для повторного нагрева. В современных радиаторных системах горячая вода подается к радиаторам с помощью электронасосов. Горячая вода отдает тепло в радиаторе, а охлажденная вода возвращается в бойлер для дополнительного нагрева.Радиаторные системы с горячей водой очень распространены в Европе.
Источники топлива: Системы котлов / радиаторов могут работать на природном газе, жидком пропане, мазуте или электричестве. Оригинальные котлы могли даже работать на угле.
Распределение: Тепло вырабатывается паром или горячей водой, циркулирующими по металлическим трубам к радиаторам, форма которых облегчает передачу тепловой энергии.
Преимущества :
- Лучистое тепло довольно комфортно и не сушит воздух, как принудительное тепло.
- Радиаторы можно обновить до низкопрофильных плинтусов или панельных радиаторов.
- При замене старых котлов современные котлы могут предложить очень хорошую энергоэффективность.
Недостатки :
- Радиаторы могут быть некрасивыми.
- Расположение радиаторов может ограничивать размещение мебели и оконные покрытия.
- Котельные системы нельзя совмещать с кондиционированием воздуха.
Радиатор плинтуса с горячей водой
Еще одна более современная форма лучистого тепла – это система плинтуса с горячей водой, также известная как гидронная система.В этих системах также используется централизованный бойлер для нагрева воды, которая циркулирует по системе водяных труб к низкопрофильным нагревательным элементам плинтуса, которые излучают тепло от воды в комнату через тонкие металлические ребра, окружающие водопроводную трубу. По сути, это просто обновленная, усовершенствованная версия старых вертикальных радиаторных систем.
Источники топлива: Котлы для гидравлических систем могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве. Им также могут помочь солнечные системы отопления.
Распределение :
- Горячая вода нагревается бойлером и направляется к плинтусам типа “ребристая труба”, установленным вдоль стен. Ребра увеличивают площадь отвода тепла для повышения эффективности.
- Тепло распределяется за счет естественной конвекции: нагретый воздух поднимается от плинтуса, а холодный воздух падает в сторону устройства для обогрева.
Преимущества :
- Гидравлические системы могут предложить отличную энергоэффективность.
- Гидравлические системы работают тихо, потому что в них нет вентиляторов или нагнетателей.
- Температуру можно точно контролировать.
- Радиаторные системы очень долговечны и не требуют значительного обслуживания.
Недостатки :
- Излучатели / конвекционные блоки на плинтусе должны оставаться беспрепятственными, так как они могут создавать проблемы при расстановке мебели и дизайне драпировки.
- Радиаторы медленно нагреваются.
- Системы горячего водоснабжения нельзя комбинировать с системами кондиционирования воздуха.
- Если тепло будет отключено на продолжительное время, трубы отопления могут замерзнуть.
Системы отопления с тепловым насосом
Новейшая технология отопления (и охлаждения) дома – это тепловой насос. Используя систему, аналогичную кондиционеру, тепловые насосы извлекают тепло из воздуха и доставляют его в дом через внутренний кондиционер. Стандартные домашние системы представляют собой воздушные тепловые насосы, которые забирают тепло из наружного воздуха. Существуют также наземные или геотермальные тепловые насосы, которые отбирают тепло из глубины земли, а также тепловые насосы с водным источником, которые получают тепло от пруда или озера.
Популярный тип теплового насоса с воздушным источником – это мини-сплит или бесканальная система. Это относительно небольшой наружный компрессорный агрегат и один или несколько внутренних воздухообрабатывающих агрегатов, которые легко добавить к пристройке комнаты или удаленным районам дома. Многие системы тепловых насосов являются реверсивными и могут быть переключены в режим кондиционирования летом. Тепловые насосы могут быть энергоэффективными, но они подходят только для относительно мягкого климата; они менее эффективны в очень жаркую и очень холодную погоду.
Источники топлива: Тепловые насосы обычно работают от электричества, хотя также доступны модели, работающие на природном газе.
Распределение : Тепло (и охлаждение) обеспечивается настенными блоками, которые продувают воздухом змеевики испарителя, связанные с наружным насосом, который отбирает или поглощает тепло снаружи.
Преимущества :
- Системы предлагают как обогрев, так и охлаждение.
- Тепловые насосы могут быть очень энергоэффективными.
- Отдельные настенные блоки позволяют точно контролировать каждую комнату.
- Вентиляторы тише, чем центральные приточно-вытяжные системы.
- Воздуховодов не требуется.
Недостатки :
- Тепловые насосы лучше всего подходят для относительно мягкого климата.
- Распределение нагретого или охлажденного воздуха может быть ограничено, поскольку он исходит от одного блока (в каждой комнате или зоне).
Системы электрического сопротивления
Электрические обогреватели для плинтусов и другие типы электрических обогревателей обычно не используются для первичных систем отопления дома, в основном из-за высокой стоимости электроэнергии.Тем не менее, они остаются популярным вариантом дополнительного отопления в готовых подвалах, домашних офисах и сезонных помещениях (например, трехсезонных верандах и соляриях). Электрические обогреватели просты и недороги в установке, и для них не требуются воздуховоды, насосы, кондиционеры или другое распределительное оборудование. Агрегаты недорогие, не имеют движущихся частей и практически не требуют обслуживания.
Помимо обычных обогревателей для плинтусов, существуют электрические лучистые обогреватели, которые нагреваются излучением.Обычно они устанавливаются под потолком и направлены на людей, находящихся в комнате, обеспечивая более сфокусированное тепло, чем при использовании плинтусов. Лучистые обогреватели также более энергоэффективны, чем плинтусы.
Распределение : В обогревателях плинтуса используется естественная конвекция для циркуляции тепла по комнате. Настенные обогреватели и многие специальные обогреватели (например, обогреватели toekick) обычно имеют внутренние вентиляторы, которые выдувают нагретый воздух.
Преимущества :
- Нагревательные элементы универсальны и могут быть установлены практически в любом месте.
- Системам требуется только электрическая цепь для питания.
- Агрегаты без вентиляторов работают бесшумно.
- Лучистые электрические обогреватели нагревают предметы в помещении, как и лучистое тепло в полу.
- Не требуются воздуховоды или дорогостоящая установка.
Недостатки :
- Электронагреватели очень дороги в эксплуатации.
- Они потребляют много электроэнергии и поэтому вносят непропорциональный вклад в чрезмерное использование энергосистемы общего пользования и связанные с этим проблемы.
- Большая часть электроэнергии вырабатывается угольными электростанциями, поэтому электрические обогреватели, хотя и чисты в эксплуатации, в значительной степени способствуют загрязнению воздуха и выбросу углерода в атмосферу.
Эволюция современного домашнего отопления
За последние 150 лет технологии радикально изменили все, в том числе способ отопления наших домов. Современные системы отопления прошли долгий путь со времен дровяных печей, предлагая различные способы обогрева современных домов, которые являются более экономичными и более «экологичными».
Выжигание по деревуДо 1885 года в большинстве американских домов использовались дровяные камины или устройства с металлической облицовкой, называемые печи Франклина (изобретенные Бенджамином Франклином в 1742 году). Это была преобладающая технология того времени, и древесины было много.
Паровое отоплениеК концу 19 -го века печи с металлической футеровкой уступили место чугунным радиаторам. Этот тип системы отопления положил начало эре центрального отопления для американских домов.Угольный котел в подвале будет направлять горячую воду или пар по трубам к радиаторам, установленным в каждой комнате.
Угольная печьВ тот же период Дэйв Леннокс изобрел первую угольную печь из клепаной стали в 1885 году. В этих печах не было электричества, и в этих печах использовалось естественное преобразование поднимающегося теплого воздуха, переносящего тепло по каналам из подвала. в комнаты наверху.
Поскольку не было электричества для перемещения воздуха, эти печи могли передавать тепло путем естественного преобразования или теплого нагретого воздуха, поднимающегося из подвальных печей в комнаты наверху.
В 1935 году на сцену вышло электричество с разработкой первой печи с принудительной подачей воздуха. В этой системе использовалась мощность электрического вентилятора для распределения тепла от сжигания угля по воздуховодам. Вскоре после 1935 года преобладающей технологией стали газовые и масляные печи с наддувом.
Популярная сегодня технология систем отопления
Сегодня около 71% домов в США отапливаются с помощью центральной печи с горячим воздухом. Почти 14% из них используют тепловой насос, который подает как нагретый, так и охлажденный воздух.
Тепловые насосыДля большинства тепловые насосы представляют собой энергоэффективную альтернативу традиционной печи и системе кондиционирования воздуха. Они по-прежнему используют электричество для перемещения воздуха, но поскольку они перемещают тепла или холода, а не генерируют его, они работают всего на 25% от обычного оборудования для обогрева и охлаждения.
Существует несколько различных типов тепловых насосов:
Тепловой насос с воздушным источником – Использует воздух для передачи тепла наружу для более низких температур или внутрь для более высоких температур.
Бесконтактный мини-сплит-тепловой насос – Обеспечивает эффективность теплового насоса без использования воздуховодов. Небольшой наружный компрессор / конденсатор, соединенный трубопроводом с четырьмя внутренними приточно-вытяжными установками – каждый со своим собственным термостатом. Негабаритные или неудачно расположенные блоки могут в конечном итоге тратить впустую энергию и стоить дороже. Узнайте, кто из ваших местных подрядчиков HVAC имеет опыт установки бесканальных мини-сплит-тепловых насосов.
Геотермальный тепловой насос – Использует постоянную температуру земли вместо воздуха в качестве обменной среды для передачи тепла между вашим домом и землей или близким источником воды.Их установка значительно дороже, но они значительно ниже эксплуатационных расходов, не зависят от температуры наружного воздуха и практически не требуют обслуживания.
Абсорбционный тепловой насос – Работает по циклу абсорбции аммиак-вода, поглощая тепло изнутри помещения для охлаждения и / или выделяя тепло внутрь для обогрева. Они работают на природном газе, пропане, солнечной энергии или воде, нагреваемой геотермальными источниками, вместо электричества и чаще всего используются в коммерческих или промышленных зданиях.
Heat Relief Heating & Cooling обслуживает Портленд, штат Орегон, с квалифицированным ремонтом, обслуживанием и установкой систем отопления и кондиционирования воздуха. Если вы находитесь в нашей зоне обслуживания и вам нужна помощь с системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в вашем доме, позвоните нам по телефону (503) 877-1713 или свяжитесь с нами через Интернет сегодня.
Типы систем отопления | Умный дом
Центральное отопление
Печи
Большинство домохозяйств в Северной Америке используют центральную печь для обеспечения тепла. Печь работает, продувая нагретый воздух через воздуховоды, которые доставляют теплый воздух в комнаты по всему дому через воздушные регистры или решетки.Такой тип системы отопления называется канальной или принудительной системой распределения теплого воздуха. Он может работать на электричестве, природном газе или мазуте.
Внутри печи, работающей на газе или мазуте, топливо смешивается с воздухом и сжигается. Пламя нагревает металлический теплообменник, в котором тепло передается воздуху. Воздух проталкивается через теплообменник печным вентилятором «обработчика воздуха», а затем проходит через воздуховоды после теплообменника. В топке продукты сгорания выводятся из здания через дымоход.Старые «атмосферные» печи выпускали воздух прямо в атмосферу и тратили около 30% энергии топлива только на то, чтобы выхлоп оставался достаточно горячим, чтобы безопасно подниматься через дымоход. Современные печи с минимальной эффективностью значительно сокращают эти отходы за счет использования «нагнетательного» вентилятора, который втягивает отработанные газы через теплообменник и создает тягу в дымоходе. «Конденсационные» печи предназначены для утилизации большей части этого уходящего тепла путем охлаждения выхлопных газов до температуры ниже 140 ° F, где водяной пар в выхлопных газах конденсируется в воду.Это основная особенность высокоэффективной печи (или котла). Обычно они вентилируются через боковую стенку с пластиковой трубкой.
Новые стандарты для печей в настоящее время разрабатываются Министерством энергетики США и должны быть завершены весной 2016 г. Действующие стандарты для печей не обновлялись с 1987 г.
Органы управления системой отопления регулируют включение и выключение различных компонентов системы отопления. Самым важным элементом управления с вашей точки зрения является термостат, который включает и выключает систему или, по крайней мере, систему распределения, чтобы вам было комфортно.Типичная система с принудительной подачей воздуха будет иметь единственный термостат. Но в системе отопления есть и другие внутренние средства контроля, такие как выключатели «верхнего предела», которые являются частью невидимого, но важного набора средств контроля безопасности.
Лучшие газовые печи и котлы на сегодняшний день имеют КПД более 90%
КПД печи или котла, работающего на ископаемом топливе, является мерой количества полезного тепла, производимого на единицу потребляемой энергии (топлива). Эффективность сгорания – простейшая мера; это просто эффективность системы во время ее работы.Эффективность сгорания сравнима с количеством миль на галлон, который ваша машина проезжает со скоростью 55 миль в час по шоссе.
В США эффективность печи регулируется минимумом AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency). AFUE оценивает сезонную эффективность, усредняя пиковые и частичные нагрузки. AFUE учитывает потери при запуске, охлаждении и другие эксплуатационные потери, которые происходят в реальных условиях эксплуатации, и включает оценку электроэнергии, используемой устройством обработки воздуха, нагнетательным вентилятором и элементами управления.AFUE – это как пробег вашего автомобиля между заправками, включая как движение по шоссе, так и движение с остановками. Чем выше AFUE, тем эффективнее топка или котел.
Котлы
Котлы водонагреватели специального назначения. В то время как печи переносят тепло в теплом воздухе, системы котлов распределяют тепло в горячей воде, которая отдает тепло, проходя через радиаторы или другие устройства в комнатах по всему дому. Затем более холодная вода возвращается в бойлер для повторного нагрева. Системы горячего водоснабжения часто называют гидравлическими системами.В бытовых котлах в качестве топлива обычно используется природный газ или мазут.
В паровых котлах, которые сегодня гораздо реже встречаются в домах, вода кипятится, и пар переносит тепло по дому, конденсируясь в воду в радиаторах при охлаждении. Обычно используются нефть и природный газ.
Вместо системы вентиляции и воздуховодов в котле используется насос для циркуляции горячей воды по трубам к радиаторам. В некоторых системах горячего водоснабжения вода циркулирует по пластиковым трубам в полу. Эта система называется лучистым напольным отоплением (см. «Современное отопление»).Важные элементы управления котлом включают термостаты, аквастаты и клапаны, регулирующие циркуляцию и температуру воды. Хотя стоимость не является тривиальной, обычно гораздо проще установить «зонные» термостаты и регуляторы для отдельных комнат с гидравлической системой, чем с принудительной подачей воздуха. Некоторые элементы управления являются стандартными функциями новых котлов, в то время как другие могут быть добавлены для экономии энергии (см. Раздел «Модификации, выполненные специалистами по отопительным системам» на странице технического обслуживания отопления).
Как и печи, конденсационные газовые котлы относительно распространены и значительно более эффективны, чем неконденсирующие котлы (если не используются очень сложные системы управления).Конденсационные котлы, работающие на жидком топливе, не распространены в США по нескольким причинам, связанным с более низким потенциалом скрытой теплоты и возможностью большего загрязнения обычным мазутом.
Тепловые насосы
Тепловые насосы – это просто кондиционеры двустороннего действия (подробное описание см. В разделе «Системы охлаждения»). Летом кондиционер работает, перемещая тепло из относительно прохладного помещения в относительно теплое снаружи. Зимой тепловой насос меняет этот трюк, собирая тепло от холода снаружи с помощью электрической системы и отводя это тепло внутри дома.Почти все тепловые насосы используют системы принудительной подачи теплого воздуха для перемещения нагретого воздуха по дому.
Земной тепловой насос нагревает и охлаждает в любом климате, обмениваясь теплом с землей, которая имеет более постоянную температуру.
Есть два относительно распространенных типа тепловых насосов. Тепловые насосы с воздушным источником тепла используют наружный воздух в качестве источника тепла зимой и радиатора летом. Наземные тепловые насосы (также называемые геотермальными, GeoExchange или GX) получают тепло из-под земли, где температура более постоянна круглый год.Воздушные тепловые насосы гораздо более распространены, чем наземные тепловые насосы, потому что они дешевле и проще в установке. Однако наземные тепловые насосы намного более эффективны, и их часто выбирают потребители, которые планируют оставаться в одном доме в течение длительного времени или имеют сильное желание жить более устойчиво. Как определить, подходит ли тепловой насос в вашем климате, обсуждается далее в разделе «Варианты топлива».
В то время как тепловой насос с воздушным источником воздуха устанавливается во многом как центральный кондиционер, для тепловых насосов с грунтовым источником требуется, чтобы «петля» была закопана в землю, обычно в длинных неглубоких (3–6 футов) траншеях или в одной или более вертикальных скважин.Конкретный используемый метод будет зависеть от опыта установщика, размера вашего участка, грунта и ландшафта. В качестве альтернативы некоторые системы забирают грунтовые воды и пропускают их через теплообменник вместо использования хладагента. Затем грунтовые воды возвращаются в водоносный горизонт.
Поскольку электричество в тепловом насосе используется для перемещения тепла, а не для его генерации, тепловой насос может выдавать больше энергии, чем потребляет. Отношение поставленной тепловой энергии к потребляемой энергии называется коэффициентом полезного действия, или COP, с типичными значениями в диапазоне от 1.От 5 до 3,5. Это «установившаяся» мера, и ее нельзя напрямую сравнивать с коэффициентом полезного действия в отопительный сезон (HSPF), сезонной мерой, обязательной для оценки эффективности нагрева тепловых насосов с воздушным источником тепла. Преобразование между измерениями непросто, но наземные агрегаты обычно более эффективны, чем воздушные тепловые насосы.
Прямой нагрев
Газовые обогреватели
В некоторых регионах популярно газовое отопительное оборудование прямого нагрева. Сюда входят настенные, напольные и напольные печи, для которых характерно отсутствие воздуховодов и относительно небольшая тепловая мощность.Поскольку в них отсутствуют воздуховоды, они наиболее полезны для обогрева отдельной комнаты. Если требуется обогрев нескольких комнат, либо двери между комнатами должны быть открыты, либо необходим другой метод обогрева. В лучших моделях используются системы «герметичного воздуха для горения» с трубами, проложенными через стену для подачи воздуха для горения и отвода продуктов горения. Эти агрегаты могут обеспечить приемлемую производительность, особенно для кают и других зданий, где допустима большая разница температур между спальнями и основными комнатами.Модели могут работать на природном газе или пропане, а некоторые сжигают керосин.
Газовые обогреватели без вентиляции: плохая идея
Газовые или керосиновые обогреватели, у которых нет вытяжной вентиляции, продаются десятилетиями, но мы настоятельно не рекомендуем их использовать из соображений здоровья и безопасности. Известные производителями как газовые отопительные приборы «без вентиляции», они включают в себя настенные и отдельно стоящие обогреватели, а также газовые камины открытого пламени с керамическими поленьями, которые фактически не соединены с дымоходом.Производители заявляют, что, поскольку полнота сгорания этих продуктов очень высока, они безопасны для жителей здания. Однако это утверждение справедливо только в том случае, если вы держите близлежащее окно открытым для достаточного количества свежего воздуха, что лишает вас возможности дополнительного тепла. Опасности включают воздействие побочных продуктов сгорания, как описано в разделе «Вентиляция», и недостаток кислорода (эти обогреватели должны быть оборудованы датчиками истощения кислорода). Из-за этих опасностей по крайней мере пять штатов (Калифорния, Миннесота, Массачусетс, Монтана и Аляска) запрещают их использование в домашних условиях, а также во многих городах США и Канады.
Электрические обогреватели
Переносные (съемные) электронагреватели недорого купить, но дорого использовать. Эти резистивные нагреватели включают «маслонаполненные» и «кварцево-инфракрасные» нагреватели. Они преобразуют электрический ток из розетки прямо в тепло, как тостер или утюг. Как объясняется далее в разделе «Выбор новой системы», требуется много электроэнергии, чтобы доставить такое же количество полезного тепла, которое природный газ или нефть могут обеспечить на месте. Вставной нагреватель мощностью 1500 Вт будет использовать почти всю мощность 15-амперной ответвленной цепи; таким образом, добавление дополнительной нагрузки приведет к срабатыванию автоматического выключателя или срабатыванию предохранителя.Стоимость эксплуатации блока мощностью 1500 ватт в час легко подсчитать: это в 1,5 раза больше ваших затрат на электроэнергию в центах за киловатт-час. При средних тарифах по стране – 12 центов за электроэнергию – этот обогреватель будет стоить 18 центов в час, и быстро будет стоить дороже, чем его закупочная цена. С другой стороны, для периодического использования это «наименее плохое» решение, когда альтернативы потребуют значительных инвестиций, например, для улучшения воздуховодов для конкретной области. Просто помните, что тепло с помощью электрического сопротивления обычно является самым дорогим видом тепла, и поэтому его редко рекомендуют.
«Электрический обогрев плинтуса» – это еще один вид резистивного обогрева, похожий на подключаемый обогреватель помещения, за исключением того, что он является проводным. У него есть два основных достоинства: низкая стоимость установки и простота установки индивидуальных комнатных термостатов, позволяющих уменьшить нагрев в неиспользуемых помещениях. Эксплуатационные расходы, как и для всех резистивных систем, обычно очень высоки, если только дом не является «сверхизолированным».
Дровяные печи и пеллетные печи
Дровяное отопление может иметь большой смысл в сельской местности, если вам нравится складывать дрова и топить печь или топку.Цены на древесину обычно ниже, чем на газ, нефть или электричество. Если вы пилите дерево самостоятельно, вы можете значительно сэкономить. Загрязняющие вещества от сжигания древесины были проблемой в некоторых частях страны, что вынудило Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ввести правила, регулирующие выбросы загрязняющих веществ от дровяных печей. В результате новые модели вполне горят. Пеллетные печи имеют ряд преимуществ перед дровяными печами. Они менее загрязняют окружающую среду, чем дровяные печи, и предлагают пользователям большее удобство, контроль температуры и качество воздуха в помещении.
Камины
Газовые (и большинство дровяных) камины в основном являются частью декора комнаты, обеспечивая теплое свечение (и способ избавиться от секретных документов), но обычно не являются эффективным источником тепла. При обычных установках, в которых воздух, поступающий из комнаты в камин для сгорания и разбавления, обычно теряет больше тепла, чем обеспечивает, потому что через устройство проходит очень много теплого воздуха, и его необходимо заменять холодным наружным воздухом. С другой стороны, если камин снабжен плотно закрывающейся стеклянной дверцей, источником наружного воздуха и хорошей заслонкой дымохода, он может обеспечить полезное тепло.
Современное отопление
Лучистое отопление для пола обычно относится к системам, в которых теплая вода циркулирует по трубам под полом. Это согревает пол, который, в свою очередь, согревает людей, использующих комнату. Он хорошо управляем, его сторонники считают его эффективным, и его установка требует больших затрат. Это также требует очень опытного проектировщика и установщика системы и ограничивает выбор ковров и других видов отделки пола: вы не хотите «закрывать» свой источник тепла.
Свяжитесь с ассоциацией Radiant Panel Association
Воздуховод, мини-разъем, мульти-разъем .Жилые воздуховоды относительно редки за пределами Северной Америки. Широко используются «бесканальные» тепловые насосы, которые распределяют энергию по линиям хладагента вместо воды или воздуха. Крупные полевые испытания на северо-западе Тихого океана показывают, что они могут иметь хорошие характеристики в холодную погоду и быть очень рентабельными при замене электрического резистивного нагрева. Как и в случае систем с наземным источником питания, относительная незрелость рынка помогает гарантировать, что мульти-сплит-системы для всего дома будут иметь высокие цены.
Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ) или когенерация для домов серьезно изучается в некоторых странах.Основная предпосылка заключается в использовании небольшого генератора для удовлетворения некоторой потребности дома в электроэнергии и рекуперации отработанного тепла (обычно более 70% теплотворной способности топлива) для обогрева дома (водяного или водяного отопления). воздушные системы) и горячее водоснабжение. Эти системы еще не получили широкого распространения. Они, вероятно, будут иметь лучшую экономику в домах с высокими счетами за отопление, потому что дом не может быть практически изолирован, например, дома из цельного камня или кирпича.
Системы домашнего отопления | Министерство энергетики
Отопление вашего дома потребляет больше энергии и стоит больше денег, чем любая другая система в вашем доме, обычно составляя около 29% ваших счетов за коммунальные услуги.
Независимо от того, какая система отопления у вас в доме, вы можете сэкономить деньги и повысить комфорт, правильно обслуживая и модернизируя свое оборудование. Но помните, что сама по себе энергоэффективная печь не окажет такого большого влияния на ваши счета за электроэнергию, как использование всего дома. Сочетая надлежащее обслуживание и модернизацию оборудования с рекомендуемыми настройками изоляции, воздушного уплотнения и термостата, вы можете сэкономить около 30% на счетах за электроэнергию при одновременном снижении выбросов в окружающую среду.
Наконечники для обогрева
- Установите программируемый термостат на настолько низкое значение, которое комфортно зимой, и понизьте уставку, когда вы спите или вдали от дома.
- Очищайте или заменяйте фильтры на печах один раз в месяц или в соответствии с рекомендациями.
- Очистите регистры теплого воздуха, обогреватели плинтуса и радиаторы по мере необходимости; убедитесь, что они не заблокированы мебелью, ковровым покрытием или шторами.
- Удаляйте воздух из радиаторов горячей воды один или два раза за сезон; , если не знаете, как выполнить эту задачу, обратитесь к профессионалу .
- Поместите термостойкие отражатели радиатора между наружными стенами и радиаторами.
- Выключите кухню, ванну и другие вытяжные вентиляторы в течение 20 минут после того, как вы закончили готовить или принимать ванну; при замене вытяжных вентиляторов подумайте об установке высокоэффективных малошумных моделей.
- Зимой держите шторы и шторы на окнах, выходящих на юг, открытыми в течение дня, чтобы солнечный свет проникал в ваш дом, и закрывайте их на ночь, чтобы уменьшить холод, который вы можете ощущать от холодных окон.
Выбирайте энергоэффективные продукты при покупке нового отопительного оборудования. Ваш подрядчик должен иметь возможность предоставить вам информационные бюллетени по энергопотреблению для различных типов, моделей и конструкций, чтобы помочь вам сравнить энергопотребление. См. Стандарты эффективности для получения информации о минимальных рейтингах и ищите ENERGY STAR при покупке новых продуктов.
7 наиболее распространенных типов домашних систем отопления
В холодное время года очень важно, чтобы ваш дом хорошо отапливался.Если вы заменяете или устанавливаете систему отопления, проконсультируйтесь со специалистом, чтобы выбрать подходящую систему для вашего дома. Существуют различные типы систем, предназначенных для выработки тепла в домах. В то время как некоторые системы обеспечивают только обогрев, другие предлагают как обогрев, так и охлаждение.
В системах отопления используются различные источники топлива; к ним относятся электричество, природный газ, биотопливо (например, древесина), пропан и мазут. В некоторых домах используется несколько систем отопления.
Ниже приведены семь типов отопления дома:
Тип № 1: Тепловые насосыЭто новейшая технология для отопления и охлаждения домов.Используя внутренний кондиционер, они извлекают тепло из воздуха и распределяют его по помещениям. Тепловые насосы с воздушным источником являются стандартными системами отопления дома, но есть и другие варианты, такие как геотермальные или наземные тепловые насосы, которые отбирают тепло из земли, и тепловые насосы с водным источником, которые полагаются на озеро или пруд для получения тепла.
Бесканальная или мини-сплит-система является наиболее популярным тепловым насосом с воздушным источником. Он оснащен одним или двумя кондиционерами для обслуживания удаленных участков дома или дополнительных комнат, а также небольшой наружной компрессорной установкой.
Тип № 2: Печи с гравитационным воздухомПечи с гравитационным воздухом распределяют теплый воздух по металлическим каналам. Этот тип системы отопления дома работает исходя из того, что теплый воздух поднимается вверх, а холодный – опускается. Например, печь нагревает воздух в подвале, который затем поднимается по воздуховодам и распределяется по различным комнатам дома. Проходя через каналы возврата холодного воздуха, холодный воздух затем возвращается в печь для повторного нагрева.
Эти воздушные печи также известны как печи «осьминоги».Хотя вы не найдете их в современных домах, они по-прежнему питают несколько старых домов. В качестве топлива в гравитационной воздушной печи можно использовать жидкий пропан, электричество, мазут или природный газ. Хотя они, как правило, больше не используются, они служат дольше и не имеют движущихся частей. Вам редко понадобятся услуги по ремонту и техническому обслуживанию печи из-за прочности этой системы домашнего отопления.
Тип № 3: Плинтусные радиаторы с горячей водойПлинтус с горячей водой – это современный вид лучистого тепла.Ее также называют гидронной системой. Вода нагревается в централизованном котле и циркулирует по нескольким водопроводным трубам. Вода направляется к низкопрофильным нагревательным элементам плинтуса, которые излучают тепло от горячей воды в комнату с помощью тонких металлических пластин, окружающих водопровод.
Эти типы домашних систем отопления представляют собой обновленную версию традиционных вертикальных радиаторных систем. Гидравлические системы могут использовать электричество, мазут, жидкий пропан или природный газ.
Тип № 4: Традиционные радиаторные и котельные системыСтарые многоквартирные дома и дома часто отапливаются традиционными радиаторами и котельными. Они оснащены центральным бойлером, который направляет горячую воду или пар по трубам к радиаторам, расположенным по всему дому. Чугунный вертикальный блок считается классическим радиатором и обычно устанавливается возле окна. В некоторых случаях он известен как паровой радиатор, но этот термин может быть неточным.
В старых радиаторах используются две основные системы. Настоящий паровой котел направляет газообразный пар по трубам к отдельным радиаторам, которые конденсируют пар обратно в воду. По мере того, как он течет обратно, он повторно нагревает котел. В современных радиаторных системах горячая вода подается в радиаторы с помощью электронасосов. Горячая вода выделяет тепло, которое затем попадает в радиатор. Тем временем холодная вода возвращается в бойлер для повторного нагрева.
Тип № 5: Системы лучистого отопления для полаСистемы лучистого отопления нагревают материалы и предметы, такие как пол и мебель, а не просто нагревают воздух, как системы принудительного воздушного отопления.Внутрипольное отопление состоит из пластиковых водяных трубок, прикрепленных к основанию деревянных полов или установленных в полах из бетонных плит. Он энергоэффективен и в целом тихий. Хотя настройка и обогрев дома занимает больше времени, тепло остается неизменным.
В некоторых напольных системах используется электропроводка, проложенная под такими материалами пола, как каменная плитка или керамика. Однако эти системы отопления не являются энергоэффективными. В результате вы, скорее всего, найдете их только в ванных комнатах и других небольших помещениях.
Тип № 6: Системы электрического сопротивленияЭлектрические обогреватели для плинтусов – необычный вид домашнего отопления, поскольку они требуют высоких затрат на электроэнергию. Однако они часто используются для дополнительного отопления сезонных помещений, домашних офисов и готовых подвалов. Установить электронагреватель легко и недорого, так как не требуется распределительное оборудование. Помимо того, что в агрегате нет движущихся частей, он доступен по цене. Эти системы отопления редко требуют обслуживания.
Существуют также электрические лучистые обогреватели, которые генерируют тепло с помощью излучения. Обычно их устанавливают близко к потолку и направляют на людей, находящихся в комнате, чтобы обеспечить более целенаправленное тепло. По сравнению с плинтусами лучистые обогреватели более энергоэффективны. Для питания электрических систем нужна только электрическая цепь.
Тип № 7: Системы принудительного воздушного отопленияВ системах с принудительной подачей воздуха используется печь и нагнетательный вентилятор для распределения теплого воздуха по разным комнатам в доме через сеть воздуховодов.Эти системы работают быстро, чтобы регулировать температуру в помещении. В системах кондиционирования могут использоваться те же воздуховоды и воздуходувки, что и в системах приточного воздуха, что делает их высокоэффективными. Эти системы используют мазут, природный газ, жидкий пропан или электричество для обогрева дома.
Какая самая эффективная система отопления для вашего дома?
Отопление дома является важным фактором в зимние месяцы, даже в тех регионах, где температура редко опускается ниже нуля.Расходы на отопление могут легко потреблять почти половину среднего бюджета на электроэнергию в домохозяйстве, что делает энергоэффективность важной целью для тех, кто хочет снизить расходы на домашний комфорт. Если вам нужна новая система отопления дома, у вас есть несколько вариантов достижения высокоэффективной и недорогой эксплуатации, которая сохранит тепло и комфорт в вашем доме на долгие годы.Команда Air Experts знает партию о домашнем отоплении, исходя из нашего опыта предоставления услуг HVAC в районе Роли, Северная Каролина, с 1986 года.Если вам нужна помощь в выборе лучшей системы отопления дома, просто позвоните нам сегодня по телефону 919-480-2727!
Почему высокая эффективность?
Самая простая причина выбрать высокоэффективную систему отопления состоит в том, что она будет стоить намного дешевле в эксплуатации, чем модель с более низкой эффективностью. Высокоэффективные системы часто могут сократить текущие расходы вдвое или более, а самые эффективные типы систем отопления сокращают счета до 70 процентов. Несмотря на то, что обычно более дорогая вначале, более эффективная система в конечном итоге может дать значительную экономию.
Помните, что какой бы тип отопительной системы вы ни купили, она должна иметь соответствующий размер, чтобы обеспечить необходимый вам уровень отопления. В данном случае размер системы – это ее функциональная способность вырабатывать тепло. Попросите вашего специалиста по ОВК произвести расчет тепловой нагрузки в вашем доме, чтобы определить, сколько тепла необходимо. Обладая этой информацией, вы и ваш подрядчик сможете найти систему отопления, которая будет работать лучше всего для вас.
Поиск наиболее эффективной системы отопления: тепловые насосы
Для домовладельцев, которые ищут наиболее эффективную систему отопления, наилучшим вариантом являются тепловые насосы.Они работают по принципу улавливания тепла и перемещения его с места на место, удаления его из вашего дома, чтобы обеспечить охлаждение летом, и переноса тепла снаружи для обогрева зимой. Тепловые насосы могут быть удивительно эффективными, иногда производя в четыре раза больше энергии, чем электричество, которым они питаются. В общем, тепловые насосы – хороший выбор для умеренного климата, например, в районе Роли.
Тепловые насосы также очень бережно относятся к окружающей среде. Их высокая эффективность означает, что они потребляют меньше электроэнергии, но обеспечивают эффективное отопление.Они не сжигают ископаемое топливо для выработки тепла, а это означает, что они не выделяют выхлопные газы, которые могут повлиять на окружающую среду. Они очень безопасны в эксплуатации, не выделяют потенциально вредных газов, таких как окись углерода.
Доступны два основных типа тепловых насосов: воздушные и геотермальные.
Воздушные тепловые насосы
Тепловые насосы с воздушным источником улавливают тепло и отводят тепло в воздух, окружающий оборудование. При охлаждении системы используют теплообменные свойства хладагента для отвода тепла из воздуха вокруг воздухообрабатывающего устройства / змеевика испарителя и передачи его наружу, где оно выделяется в наружный воздух.При нагревании хладагент забирает тепло из наружного воздуха и переносит его в ваш дом. Тепловые насосы могут извлекать тепло даже из более прохладного наружного воздуха, хотя их эффективность резко снижается, когда температура опускается ниже 32 градусов.
В процессе нагрева жидкий хладагент циркулирует между внутренним и наружным блоками теплового насоса. Когда хладагент циркулирует, он меняет состояние с жидкого на газ и обратно. Когда хладагент испаряется в газ, он также поглощает тепло из воздуха вокруг наружного блока.Газообразный хладагент попадает в ваш дом после сжатия до жидкой формы. Внутри он выделяет содержащееся в нем тепло. Затем тепло используется для обогрева жилых помещений в помещении.
Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные системы работают аналогично, за исключением того, что они используют почву за пределами вашего дома или близлежащий водоем в качестве источника захвата и выделения тепла. Ряд труб, называемых петлями, закапывают на несколько футов ниже поверхности земли, просверливают очень глубоко в системе вертикальных петель или погружают в источник воды.Даже на глубине нескольких футов под землей температура держится от 45 до 60 градусов в течение всего года. По контуру циркулирует вода или раствор хладагента, забирая или выделяя тепло по мере необходимости.
Геотермальные системы обеспечивают наиболее эффективный вид отопления. Они могут сократить счета за отопление до 70 процентов. Как и другие типы тепловых насосов, они очень безопасны и экологически безвредны в эксплуатации. Первоначальные инвестиции в геотермальную систему могут быть выше, чем в другие типы отопительного оборудования, и вам необходимо будет вырыть ямы и траншеи во дворе для размещения труб контура заземления.Однако геотермальный тепловой насос обычно окупается с ежемесячной экономией примерно за пять лет. Для этих систем могут быть доступны федеральные налоговые льготы и налоговые льготы штата – за дополнительной информацией обращайтесь к своему подрядчику по отоплению!
Поиск наиболее эффективной системы отопления: печи
Вторая по эффективности отопительная система – это бытовая печь. Печи, вероятно, являются наиболее распространенным типом отопительных систем, используемых сегодня, по оценкам промышленности, газовые печи размещаются примерно в 60 процентах американских домов.Старые печи не очень эффективны, но новые модели содержат новые технологии и функции, которые могут повысить эффективность до чрезвычайно высокого уровня.
Три наиболее распространенных типа печей:
- Газ: Газовые печи используют природный газ – богатый природный ресурс. Большинство действующих печей – модели, работающие на природном газе. Газ поставляется местными коммунальными предприятиями по водопроводу, проложенному в вашем доме, хотя газопроводы часто не проходят в более отдаленные сельские районы.На самом деле, эксплуатация печи на природном газе может быть дешевле, чем у теплового насоса с воздушным источником, даже если ее эффективность нагрева намного ниже. Это потому, что в последние годы природный газ стал чрезвычайно дешевым.
- Нефть: Топливные печи сжигают мазут для производства тепла. Масло обычно поставляется местным поставщиком, который доставляет топливо оптом и хранит его в баке в вашем доме или рядом с ним. Необходимо контролировать подачу топлива для масляных печей, чтобы убедиться, что масло не закончится тогда, когда оно вам больше всего нужно.Топочный мазут и пропан, еще один вид печного топлива, относительно дороги.
- Электричество: Электропечи обогревают ваш дом, используя электричество для питания нагревательных спиралей, вырабатывающих тепло. Поскольку они не сжигают топливо, они не производят выхлопных газов или окиси углерода, которые могут представлять угрозу безопасности в вашем доме. Их эксплуатация в большинстве областей обходится дороже, чем газовые печи, поскольку электричество стоит больше (от БТЕ до БТЕ), чем природный газ, и, в отличие от теплового насоса с воздушным источником, их эффективность никогда не может подняться выше 100 процентов.
При выборе печи проверьте рейтинг AFUE системы. AFUE, или Годовая эффективность использования топлива, является стандартным показателем эффективности печи. Он показывает, какая часть энергии топлива превращается в полезное тепло и сколько, вероятно, будет потрачено впустую. Например, газовая печь с AFUE 80 процентов преобразует 80 процентов энергии газа в тепло, в то время как остальные 20 процентов теряются из-за выхлопных газов или утечек. Более высокие значения AFUE означают более высокий КПД печи, а AFUE 90% и выше указывает на высокую эффективность системы.
Поиск наиболее эффективной системы отопления: котлы
Третьей по эффективности отопительной системой дома являются бытовые котельные. Котлы менее распространены в жилых помещениях, чем тепловые насосы или печи. Тем не менее, бойлер может стать хорошим вариантом для отопления дома. Они работают, производя горячую воду, которая затем циркулирует по трубам и радиаторам внутри вашего дома.
Котлытакже имеют рейтинг АФУЭ. Вы можете найти высокоэффективные котлы с рейтингом AFUE от 90 процентов и выше.
Конденсационные котлы– это модели с еще более высокой эффективностью, которые могут достигать значений AFUE до 95 процентов. Они используют второй теплообменник для извлечения тепла из выхлопных газов перед их выпуском на улицу. С помощью этого процесса они восстанавливают часть тепла, за которое уже было заплачено, прежде чем оно будет потеряно для вытяжных и вентиляционных процессов.
Факторы повышения эффективности
Даже после покупки самой эффективной системы отопления, доступной в рамках вашего бюджета, вы все равно можете улучшить комфорт в помещении и производительность оборудования, обращая внимание на внешние факторы, которые могут повысить эффективность HVAC.
- Уплотнение и герметичность: Найдите и закройте все отверстия, трещины, щели или другие отверстия, через которые теплый воздух может выходить или холодный воздух может попасть внутрь. Это может включать области вокруг дверей и окон, где трубы или провода проходят сквозь стены , или там, где каркас дома соединяется с фундаментом или чердаком. Используйте уплотнения или другие подходящие материалы, чтобы закрыть отверстия и сделать их герметичными.
- Воздуховоды: Воздуховоды могут повлиять на эффективность работы вашей системы отопления.Утечки в воздуховодах могут привести к значительным потерям тепла, энергии и денег. Убедитесь, что все секции воздуховодов плотно прилегают друг к другу и не имеют повреждений. Соединения следует заклеить металлическими винтами и мастикой или лентой с металлической основой, чтобы предотвратить утечку воздуха. Воздуховоды также должны быть изолированы, чтобы предотвратить потерю тепла через материал самих воздуховодов.
- Элементы управления: Системы управления, такие как программируемые термостаты и интеллектуальные термостаты, предоставляют вам улучшенные возможности для управления работой вашей системы отопления.Например, с помощью программируемого термостата вы можете уменьшить отопление в течение дня, когда ваш дом пуст, а затем запрограммировать термостат на автоматическое увеличение обогрева до того, как вы и ваша семья вернетесь с работы или учебы. Умные термостаты Wi-Fi узнают ваши привычки и предпочтения, чтобы вы могли чувствовать себя комфортно, экономя при этом как можно больше энергии.
Нужна дополнительная помощь? Свяжитесь с Air Experts сегодня
Air Experts предоставляет услуги по отоплению и охлаждению домовладельцам во всем районе Роли, включая Апекс, Кэри, Холли-Спрингс, Дарем, Чапел-Хилл и Уэйк-Форест.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию о домашнем отоплении и получить квалифицированную помощь в выборе наиболее эффективной системы отопления для ваших жилищных нужд!
Краткая история домашнего отопления | Блог Шиптона
На протяжении всей истории люди искали способы защитить себя от суровых условий окружающей среды, таких как холодная погода. С годами стали доступны новые достижения в области технологий, которые сделали задачу обогрева дома более безопасной и удобной.
При правильном обслуживании и периодическом ремонте современные системы отопления требуют только щелчка переключателя и установки термостата. Однако теплый, хорошо изолированный дом был не всегда.
Неандертальцы
Недавно было обнаружено, что около 44 000 лет до нашей эры наши предки-неандертальцы использовали очаги внутри строений, чтобы согреться и приготовить еду. Предполагается, что более ранние предки человека использовали огонь в пещерах, чтобы согреться.
Хотя в последующие годы предпринимались и другие варианты отопления дома, очаг продолжал использоваться наиболее часто примерно до 14 века.
Древние полы с подогревом
В древние времена очаг с открытым потолком был наиболее распространенной формой отопления / приготовления пищи. Однако была пара исключений, когда использовались теплые полы.
1000 г. до н.э. – корейские ондолы
«Ондол» Дзихи – собственная работа, основанная на других изображениях системы ондол. Под лицензией CC BY 3.0 через Commons.
Примерно в то время появились свидетельства того, что корейцы использовали теплый пол, называемый ондолом.Под каменным полом горел дровяной огонь, который поглотил тепло и передал его в дом.
500 г. до н. Э. – Римские гипокосты
г.
“Вьё-ла-Ромен Вилла Гипокауст”. Под лицензией CC BY-SA 3.0 через Commons.
Римляне разработали систему отопления, названную гипокаустом: здания строились на столбах, а в полах и стенах были места. Под зданиями зажигались костры, позволяя теплу проходить через пространство в полах и стенах и выходить через дымоходы в крыше.
Это эффективно обогревает здание, не допуская попадания дыма в воздух в помещении.
Использование гипокауста сократилось вместе с упадком Римской империи, и домашнее отопление вернулось к домашнему очагу.
Средневековье
На протяжении большей части Средневековья никаких серьезных прорывов в отоплении домов не происходило. Открытый очаг продолжал оставаться основным источником отопления дома.
Дымоход – 12 век
С изобретением дымохода в 12 веке камин начал заменять очаг, вентилируемый через отверстие в центре крыши.Истоки дымохода восходят к наклонной боковой стенке дымохода, который использовался в нормандских замках. Это позволило расположить камин сбоку от комнаты. Достижения в конструкции дымоходов позволили построить и использовать несколько дымоходов и каминов.
Печь – 17 век
«Печь Франклина» неизвестно (NPS?) – Из [1], веб-страницы Службы национальных парков. Заархивированная ссылка .. Лицензировано как общественное достояние через Commons.
Камин оставался основным источником тепла в доме до 17 века и до изобретения печи.Основной причиной, по которой люди приняли эту плиту, было создание Бенджамином Франклином более безопасной и эффективной модели, вариант которой до сих пор носит его имя. Другие улучшения включали введение Элифалета Нотта печи с базовой горелкой в 1833 году и герметичной печи Исаака Орра три года спустя.
В этот период основным источником топлива для каминов и печей были дрова. Уголь не получил широкого распространения до 1885 года, когда тележки, а затем и грузовики доставляли это ископаемое топливо в подвалы по всему миру в течение следующих 50 или более лет.Хотя уголь все еще используется для производства электроэнергии, его вытеснили нефть или природный газ.
Пар и электрическое отопление – XIX век
В 19 веке в России был изобретен радиатор, а в 1883 году Томас Эдисон изобрел электрический обогреватель.
Использование котлов, радиаторов и пара или горячей воды для отопления домов стало более популярным после гражданской войны. Белый дом и здание Капитолия были оснащены системами парового отопления в 1840-х годах.В то время как в крупных коммерческих и общественных зданиях использовался пар, большинство домов были оборудованы радиаторами с горячей водой более низкого давления, поскольку они считались более безопасными.
В конце 1800-х годов Дэйв Леннокс изготовил и продал на рынок стальную угольную печь, в которой для эффективного обогрева дома использовались недорогие чугунные радиаторы. Это означало, что людям больше не приходилось ютиться у камина или печи, чтобы согреться.
Системы теплого воздуха – 20 век
«Схема-разрез-центральное отопление-газ-печь-Ламнек» Американского института газа – Отчет Комитета по домашнему отоплению Американского института газа, 1917 г., стр.15 в Google Книгах. Под лицензией Public Domain через Commons.
Алиса Паркер запатентовала систему центрального отопления в 1919 году. Отсутствие электричества для вентиляторов означало, что тепло передавалось по каналам за счет процесса естественной конвекции. Менее чем через 20 лет угольная печь и электрический вентилятор были подключены к сети каналов для подачи теплого воздуха по всему дому.
К середине 20 века у людей было несколько вариантов отопления домов.Опции включали котлы и печи, работающие на нефти, пропане, природном газе и электричестве. В квартирах часто используются настенные или встраиваемые электрические обогреватели. Мы все еще видим это сегодня.
Другие системы отопления дома включают тепловые насосы, которые могут быть либо воздушными, либо геотермальными, которые используют разницу температур между внутренним и внешним воздухом. Электродвигатели воздуходувок вращают вентиляторы, которые распространяют теплый воздух по всему дому с помощью воздуховодов и регистров. Сегодня люди все еще используют дрова в каминах и современных эффективных дровяных печах.Дома также строятся или доукомплектовываются газовыми каминами. Солнечное отопление дебютировало в 1990-х годах.
Сохраняя тепло сегодня
Современные системы отопления дома тихие, эффективные и автоматические, в них используются различные источники топлива, такие как электричество, газ, масло, дрова и другие. Совместите это с программируемыми или даже самообучающимися термостатами, и тепло в вашем доме можно будет отрегулировать в соответствии с вашим графиком, чтобы оптимизировать комфорт при минимизации затрат.