Варианты отопления частного дома новые технологии

Новые технологии в отоплении частного дома — современные отопительные системы на примерах

В настоящее время новые технологии в отоплении частного дома становятся актуальными как никогда. Каждый из владельцев собственного жилья стремится снизить расходы на обогрев, а для этого нужен инновационный подход к созданию системы теплоснабжения. Непременным условием сокращения затрат на отопление является экономия на энергоносителях.

Именно поэтому многие хозяева домовладений отказываются от таких традиционных видов отопления как водяное или воздушное. Они все чаще отдают предпочтение использованию новой технологии отопления частного дома, основанной на применении одного из альтернативных источников энергии (детальнее: «Альтернативное отопление частного дома — выбор достаточно большой»).

Инфракрасные обогреватели в частном доме

Когда анализируют новые технологии в отоплении частного дома, прежде всего, вспоминают об инфракрасных обогревателях. В данном случае речь идет об использовании данного оборудования в качестве основного источника тепла, поскольку для местного обогрева их в последнее время используют повсюду.

ИК обогреватель – это прибор, который излучает световые волны в инфракрасном диапазоне, беспрепятственно поникающие через воздух. Они нагревают предметы, на которые направлены.

Как правило, газовые ИК-приборы применяют в случае необходимости внешнего обогрева, например, для создания комфортных условий людям, находящимся в складах, гаражах и прочих подсобных помещениях. Принцип их действия заключается в следующем: газово-воздушная смесь направляется в корпус прибора, где она сжигается на специальных перфорированных термостойких пластинах.

При необходимости обогревать пол, потолки или стены применяют новые системы отопления частных домов — пленочные инфракрасные. Их элементы монтируют под отделкой. При воздействии электротока на карбоновые термические элементы производится нагрев поверхностей.

Инфракрасный обогрев: достоинства и недостатки

Многих жильцов частных домов интересует, насколько оправдано в качестве основы теплоснабжения такое новое отопление для дома, как применение ИК-устройств.

Если рассматривать данный тип обогревателей относительно экономии энергоресурсов, то он считается самым выгодным, помимо того, что:

КПД достигает 95%;
помещение быстро прогревается;
затраты существенно оптимизируются;
соблюдается экологичность. При работе инфракрасного обогревателя нет выделения токсинов, поэтому они не могут нанести вред ни людям, ни окружающей среде.

Чтобы эффективно регулировать энергопотребление, необходимо отопительную систему на базе ИК-нагревателей, комплектовать автоматическими устройствами на основе термостатов. Это же касается всех типов теплоснабжающих конструкций вне зависимости от того, какая используется технология монтажа системы отопления загородного дома.

Что касается недостатков ИК обогрева, то наиболее существенным из них является высокая стоимость оборудования. Для отопительной системы для всех комнат в доме придется потратить достаточно большую сумму денег. Со временем затраты окупятся, но для этого потребуется много лет.

Тепло из земных недр и водоемов

Одним из способов выработки энергии является применение геотермальных установок. Они функционируют аналогично тепловому насосу и получают тепло из грунта вне пределов частного дома.

Когда создается такое отопление — новые технологии предполагают использование следующей конструкции геотермальной системы:

в частном доме монтируют специальный тепловой насос, перекачивающий теплоноситель;
за пределами строения в подготовленную шахту опускают теплообменник, который называется грунтовым зондом. По нему к тепловому насосу поступают грунтовые воды;
такой теплоноситель, проходя насос, передает ему часть тепла, расходуемую на обогрев дома.

Самые эффективные и производительные геотермальные системы, в основе которых находятся современные технологии отопления частного дома, используют вместо грунтовых вод антифриз, заливаемый в резервуар, расположенный на глубине (детальнее: «Современные системы отопления частного дома — выбираем вариант отопительной системы из доступных»).

Отопительные системы, созданные с применением теплового насоса, отличаются значительной эффективностью, поскольку на 1 кВт затрачиваемой энергии они способны вырабатывать 4 — 6 кВт. Новые технологии в отоплении на основе геотермальных установок не предполагают использование твердого или жидкого топлива. В результате их функционирования в природную среду не выделяются тяжелые металлы или токсины.

Гидротермальные установки. Новые технологии отопления загородного дома позволяют обходиться и без того, чтобы бурить глубокую шахту. Это становится возможным только в том случае, когда поблизости располагается водоем, не промерзающий до самого дна даже в морозную погоду. На нем сооружают гидротермальную установку, извлекающую тепловую энергию непосредственно с придонного водяного слоя.

Ее конструкционное решение аналогично геотермальной системе:

в доме устанавливают тепловой насос, помогающий циркулировать теплоносителю по трубам;
на дно водоема помещают зонд-теплообменник, предназначенный для забора тепла.

Эффективность функционирования гидротермальной установки зависит от протяженности зонда. Если монтаж осуществлен правильно, с каждого погонного метра теплообменника получается около 40Вт. Таким образом, для отопления среднего размера загородного дома будет достаточно системы протяженностью от 200 до 300 метров.

Солнечное отопление — новые технологии

Функционирующая от энергии солнца отопительная система состоит из следующих элементов:

коллектор – конструкция из ряда трубок, которые соединены с резервуаром, наполненным теплоносителем. Коллекторные устройства подразделяются на воздушные, вакуумные или плоские;
контур – по нему теплоноситель поступает в систему и там происходит забор тепла для обогрева;
тепловой аккумулятор – представляет собой водяной бак, в котором энергия преобразуется;
насос (не всегда) – данный прибор обеспечивает принудительную циркуляцию носителя тепла по контуру с целью обеспечения более эффективного энергообмена.

Эффективное применение солнечных коллекторов

Для использования этой технологии с высокой эффективностью потребуется соблюдать некоторые рекомендации:

Солнечное отопление использовать в качестве основного можно только в тех регионах, где на протяжении месяца бывает около 20 солнечных дней. В противном случае потребуется установить резервную отопительную систему.
Размещать коллекторы нужно на максимально доступной высоте так, чтобы на них падало как можно больше солнечных лучей, а их поток был равномерным на протяжении светового дня.
Трубы для соединения коллекторов с теплообменником необходимо изолировать, чтобы минимизировать энергопотери.

Когда проектируется отопительная система для частного дома, помимо традиционных вариантов, желательно учесть все инновационное и новое в отопительных системах, появившееся в последнее время.

Разновидности новых технологий в отоплении частных домов

Постоянный рост цен на отопление способствует тому, что люди прибегают к использованию альтернативных источников. Разработки в этой области позволяют применять природные ресурсы, такие как солнце, вода и земля. Также новые технологии внедряют целые комплексы по отоплению дома.

Какую отопительную систему выбрать? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо изучить все особенности работы и определить условия для правильного функционирования. Также немаловажным фактором является рентабельность и целесообразность выбранного вида.

Новые технологии с применением альтернативных теплоносителей приходят на смену привычным для всех газовых и электрических отопительных установок. Различают четыре вида систем в зависимости от источника:

гидротермальные;
геотермальные;
солнечные;
инфракрасные.

Рассмотрим их подробнее.

Гидротермальная

В основе этого метода лежит использование природной воды. Из нее будет извлекаться необходимая тепловая энергия. Если в пределах досягаемости вашего дома находится озеро или водоем, тогда задача по установке оборудования значительно упрощается. Но это скорее исключение из правил, в большинстве случаев приходится бурить скважины до уровня грунтовых вод.

Принцип действия

Установку можно разбить на три составляющие:

внешний контур;
внутренняя разводка;
геотермальный насос.

Внешний контур представляет собой конструкцию труб, проложенную под землей на уровне подземных вод. Глубина их залегания должна быть ниже глубины промерзания. Внешний контур представляет собой отопительные коммуникации дома.

Принцип действия установки заключается в следующем. Тепло подземных вод передается теплоносителю внешнего контура. При помощи насоса он поступает в теплообменник. После чего осуществляется передача тепла на внутреннюю разводку. Всех сложностей монтажа можно избежать, если поблизости находится водоем. Теплообменник погружается в воду и подключается к отоплению. Площадь водоема должна быть не менее 200 м².

Преимущества устройства

Конструкция имеет следующие преимущества:

универсальность — система может работать не только как отопительная, но и охлаждающая;
низкий расход электроэнергии — она необходима только для питания насоса и составляет порядка 1 кВт в час;
пожарная безопасность обеспечивается за счет отсутствия процесса горения;
высокий коэффициент полезного действия — из 1 кВт электроэнергии выход составляет 5 кВт тепла;
простота эксплуатации и технического обслуживания.

Недостатком является высокая стоимость теплового насоса и монтаж оборудования. Для дома площадью 100 м² и потребляемой мощности 5 кВт*ч, монтаж отопительной системы составит примерно 440 тыс. рублей. Этот расчет берется для домов, находящихся в радиусе 50 метров от водоема, в который будет погружаться теплообменник.

Геотермальная установка

Ее принцип работы схож с гидротермальным вариантом. Разница заключается в том, что используется тепло земли, а не воды.

Особенности оборудования

Укладка внешнего контура может осуществляться как вертикально, так и горизонтально. Вертикальное расположение обусловлено рядом сложностей в процессе монтажа. Для труб необходимо бурить скважины на большую глубину. Но с горизонтальной укладкой связаны два отрицательных момента:

необходима большая площадь частного участка для размещения контура;
невозможность посадки растений, потому что коллектор будет охлаждать их корни.

Читать еще: Пеноплекс Комфорт технические характеристики

Забор тепла в обоих случаях осуществляется непосредственно из почвы поблизости частного строения. Отвечающий за перекачку теплоносителя геотермальный насос располагают в самом доме. Шахта с теплообменником должна располагаться в непосредственной близости к строению.

Достоинства использования тепла земли

Данная система имеет следующие преимущества:

тепловая энергия земли является неисчерпаемым источником энергии;
автономная работа системы;
абсолютная пожаробезопасность, отсутствует вероятность возгорания;
минимальный расход электроэнергии;
нет необходимости в доставке и хранении топлива;
длительный срок эксплуатации.

Высокая стоимость объекта – вот главный минус. Геотермальная установка для такой же квадратуры, как в предыдущем случае увеличится до 600 тыс.рублей.

Солнечные батареи

Использование энергии солнца для отопления является самым недорогим и доступным способом. Главной задачей является преобразование солнечных лучей в тепло с минимальными потерями.

Устройство системы

Главным элементом такой системы является солнечный коллектор. Это устройство, состоящее из трубок, которые ведут к резервуару с теплоносителем. Коллекторы бывают вакуумные, воздушные и плоские. Кроме них в состав входят следующие узлы:

теплообменник;
накопительный бак;
трубопровод;
аванкамера.

Накопительный бак – это емкость с нагретым теплоносителем. Из верхней части емкости жидкость подается в отопительные приборы. После прохождения всего отопительного контура остывший теплоноситель вновь поступает в бак.

Аванкамера служит для предотвращения задержки воздуха в отопительном трубопроводе. Она представляет собой бак, который располагается в самой высокой точке системы. Устанавливать коллекторы необходимо под углом в 35–40°. Такой уклон обеспечит максимальную эффективность. Чтобы свести к минимуму тепловые потери, все трубопроводы, ведущие от коллектора к теплообменнику, необходимо изолировать.

Достоинства и недостатки

Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:

высокая эффективность;
длительный срок службы — более 25 лет;
простота обслуживания;
независимость от низких температур воздуха.

Но все же батареи лучше использовать как дополнительный источник тепла для частных домов. В зимнее время энергии солнца будет недостаточно, чтобы аккумулировать необходимое количества тепла. Во время повышенной облачности, ваше жилище также может остаться холодным. Новые технологии позволяют объединять несколько видов отопления в один комплекс, и солнечные батареи могут быть совмещены с геотермальной установкой или инфракрасным излучением.

Также к недостаткам можно отнести очень высокие цены на солнечные коллекторы и оборудование. Для отопления дома в 100 м² монтаж солнечных батарей обойдется примерно в 900 000 рублей.

Инфракрасное излучение

Суть этого метода заключается в использовании свойств инфракрасных лучей. Направленный поток нагревает твердые предметы, находящиеся под излучением, а они в свою очередь повышают температуру воздуха дома.

Особенности оборудования

Инфракрасное излучение может исходить от точечных элементов или от поверхностей. Производится расчет необходимого количества приборов. Излучатели могут быть двух видов:

Стационарные излучатели фиксируются на потолке и стенах в тех местах, где необходимо произвести нагрев. Мобильный вариант на опоре можно перемещать в пределах частного дома, его даже можно использовать на открытом воздухе.

Также инфракрасное излучение может исходить от поверхностей. Для этого используется специальная пленка, которая располагается под облицовочным слоем на потолке, стенах и потолке. Эта технология является новинкой в разработке отопительных комплексов.

Плюсы и минусы

Эксплуатация инфракрасных излучателей связана как с положительными, так и с отрицательными моментами. К плюсам можно отнести:

быстрый прогрев помещения;
экономный расход электроэнергии;
возможность перемещения прибора;
автоматическая регулировка режима отопления;
использование источника тепла на открытых площадках;
невысокая стоимость инфракрасного оборудования.

Покупку и установку излучателей для домов площадью 100 м² можно ограничить 30000 рублей. Если предусмотрено пленочное инфракрасное отопление, стартовым порогом расходов будет сумма в 160000 рублей.

Минусы инфракрасной системы отопления состоят в том, что располагаться приборы должны не ниже чем на 1,5 метра от уровня пола. Это необходимо для того, чтобы не повредилось напольное покрытие дома. Длительная работа излучателя может привести к его перегреву.

Новинки рынка к новому отопительному сезону

Колоть на зиму гору дров, вручную перекидывать тонны угля – относительно недавно подготовка к отопительному сезону в частном доме выглядела именно так. К счастью, прогресс неумолим. В этом обзоре мы расскажем вам о новинках, разработанных с использованием новых технологий в сфере отопительной и водонагревательной техники.

Компания Китурами объявляет о новой цене – 91000 рублей – для горелки Китурами. Горелка оснащена комплексной защитой от пожара и угарного газа, автоматической очисткой для непрерывного экономного горения и дистанционным контроллером для комфортного управления.

Горелка Китурами умеет определять уровень разрежения в дымоходе и немедленно прекращать горение, как только оно достигнет минимально допустимого уровня. Эта функция обеспечивает максимальную защиту дома от пожара или угарного газа.

По подсчетам экспертов, горелка Китурами позволяет экономить расход пеллет в два раза.

При этом владельцам пеллетной горелки не приходится просыпаться по ночам, чтобы очистить колосник от золы и разжечь ее снова, не переживать о качестве пеллет из дерева: загорятся они, или надо будет менять настройки.

Вы не будете работать истопником, который проводит время в котельной. Вместо этого вы будете жить с комфортом, дистанционно управляя отоплением дома. Вы действительно забудете, что где-то в доме работает котел.

Надежность горелки обеспечена европейскими и японскими деталями и материалами высокого качества.

Контроллер позволяет управлять котлом, не вставая с дивана, и при этом видеть, что котел и горелка исправно работают. Температура воздуха в доме увеличивается нажатием одной кнопки, температура теплоносителя изменяется нажатием другой. И это только часть функций контроллера, обеспечивающего высокий уровень комфорта за доступную цену. При покупке горелки отдельно платить за контроллер не потребуется.

От того, соответствует ли пеллетная горелка или котел общепризнанным стандартам безопасности и качества, может напрямую зависеть жизнь и здоровье ваших близких.

Трудно представить, чтобы какая-то европейская лаборатория подставила себя и сделала «левый» протокол испытаний.

Сегодня все производители отопительного оборудования считают самым высоким стандартом качества европейские нормы EN 303-5:2012. Часто эти нормы называют «золотым стандартом безопасности». Важно понимать: если производитель имеет сертификат на соответствие этому стандарту, то жизнь потребителя защищена различными устройствами и от пожара, и от угарного газа; причем защиты работают 24 часа в сутки. В России импортеров и производителей с такими сертификатами, к сожалению, почти нет. На пеллетную горелку и котел Китурами такой сертификат получен.

Компания Haier представляет настенный котел Haier Aquila 24 kW – в линейке газовых котлов это модель с самым богатым техническим оснащением. Специально подобранные и протестированные комплектующие позволяют добиться высокого качества и безопасности работы котла.

Мощностной ряд представлен моделями 14, 18, 24, 28 кВт, что позволяет подобрать котел практически под любой индивидуальный объект. Котел оснащен высококачественным медным теплообменником с большим водонаполнением, мощным вентилятором дымоудаления, системами защиты от перегрева и замерзания. Котел обладает системой плавного розжига. Горелка выполнена из нержавеющей стали, а расширенная электронная модуляция пламени позволяет котлу добиваться эффективной работы в режимах отопления и горячего водоснабжения. Котел адаптирован для российских условий и способен устойчиво работать даже при низком давлении газа. Большой дисплей позволяет легко настраивать параметры устройства и отображать режимы работы.

Модель оснащена встроенным недельным и суточным программатором, а также погодозависимой автоматикой с датчиком внешней температуры. Дополнительный уровень комфорта достигается при помощи режимов зима/лето и отпуск. Для удаленного управления к котлу можно подключить комнатный термостат.

Южнокорейская компания KD Navien представляет новую модель газового котла – Navien SMART-TOK, оснащенную целым рядом SMART-функций. Они позволяют персонифицировать настройки и подобрать оптимальный режим отопления и ГВС.

Важной отличительной особенностью котла Smart TOK является то, что им можно управлять с помощью смартфона из любой точки мира.

Также котел имеет встроенную погодозависимую автоматику, регулирует температуру в помещении в зависимости от погоды, комплектуется пультом управления, который оснащен датчиком температуры, голосовыми подсказками и имеет таймер, позволяющий программировать время отопления.

Преимущества данной модели:

Мощность котлов – от 13 до 35 кВт.
Стабильно работает при низком давлении газа (4 мбара).
Даже при эксплуатации несколькими пользователями ГВС подается стабильно, температура не колеблется.
Обеспечивает точную температуру с помощью широкого рабочего диапазона и модуляции пламени.
Есть возможность выбора режима отопления по температуре подаваемого или обратного теплоносителя.
Теплообменник адаптирован к российским условиям, что помогает уменьшать засорение и образование солей.
Модель бесперебойно работает при скачках напряжения в электросети +/- 30% от 220 В благодаря чипу SMPS.
Встроенная защита от замерзания, при падении температуры теплоносителя автоматически запускается циркуляционный насос и горелка.
Режим Зима/Лето позволяет котлу зимой работать комбинированно — отопление/ГВС, а летом работает только ГВС.

Читать еще: Клей для пеноплекса для наружных работ

Требования СНиП запрещают подавать в водяной пол теплоноситель температурой выше 55°С . Но часто в домах установлены и батареи, и теплый пол. В этом случае не обойтись без насосно-смесительного узла. И если собрать его самостоятельно, получится неплохая экономия.

Бюджетные и функциональные комплектующие для систем напольного отопления производит немецкая компания Watts Industries. Так, один из компонентов для сбора узла подмеса для теплого пола – трехходовой термосмеситель WATTS AQUAMIX 63C с диапазоном регулирования 25-50°С. Также нам понадобятся насос производительностью 25/4 или 25/6 (это зависит от площади теплых полов) и комплект из шаровых кранов.

Рассмотрим на примере. Итак, у нас 75м2 теплого пола ( 5 пластин по 15м2) и мы используем трубу 16х2 . Чтобы обеспечить теплоотдачу 64Вт/м2, температуру пола 28°С, температуру воздуха в помещении 22°С, мы укладываем трубу с шагом 200 мм и задаем температуру подачи в теплый пол 45°С. Если для каждой ветки теплого пола мы обеспечиваем расход 2 л/мин, то общий расход будет равен 10 л/мин.

Для решения этой задачи выбираем клапан 6310C34 3/4″25-50°С и насос 25/4. Так как мы знаем, что температура в контуре радиаторов равна 60°С, то на смесительном клапане Aquamix устанавливаем маховик в положение 8, соответствующее значению смешанной воды 44,4°С.

Примечание: Температура на входе « +» должна быть на 15°С выше температуры, которую мы устанавливаем на маховике, выходе «mix».

Редкий владелец дачи не мечтает о камине. Сидеть прохладным осенним вечером рядом с близкими людьми, смотреть на огонь – воображение рисует привлекательную картинку, но, к сожалению, найти место под камин в среднестатистическом дачном домике бывает сложно.

Новая печь-камин «Статика Тетра» от компании Термофор сконструирована специально для помещений, которые не могут похвастаться большими размерами. Она рассчитана на объем отапливаемого помещения до150 куб.м. Габаритные размеры модели максимально уменьшены, при этом она значительно вытянута вверх. Печь растапливается двумя способами: обычным нижним розжигом или верхним. Дрова в топливнике располагаются вертикально и красиво горят по всей его высоте. Если печь максимально заполнить дровами, то будет обеспечено длительное непрерывное горение.

Печь-камин хорошо греет, потому что теплоотдача увеличивается за счет высокого оребрения боковых поверхностей топливника. По этой же причине печь стопроцентно не деформируется во время работы. Еще одно преимущество модели – наружный кожух, который охватывает топливник печи. Благодаря конвекционным отверстиям воздух свободно циркулирует. Внутренняя дверца для розжига или очистки от золы спрятана за нижней чугунной дверцей.

Для работы монтажников важно, чтобы все процессы были оптимизированы, а оборудование устанавливалось быстро и безопасно, поэтому специалисты всегда выбирают продукцию производителей, которые это учитывают.

«Умный» насос Wilo-HiMulti 3 от компании Wilo соответствует вышеназванным требованиям, что позволяет обслужить большое количество клиентов. К тому же, для него характерны высокая производительность и безопасность при эксплуатации.

«Умная» серия насосов Wilo-HiMulti была разработана, чтобы повышать давление и перекачивать чистую или слабозагрязненную воду. Их успешно используют как владельцы частных домов, так и сельхозпроизводители.

Преимущества «умного» многоступенчатого центробежного насоса:

Для этого насоса была специально разработана высокопроизводительная гидравлика.
Мощность двухполюсного мотора составляет от 0,4 до 1,1 кВт (это зависит от модели).
Новая конструкция компактна и требует немного места;
Соединитель Wilo-Connector позволяет легко и быстро подготовить насос к эксплуатации.
При подключении электрической части HiMulti 3 не требуется специальных инструментов, оно осуществляется по принципу Plug-and-pump.
Низкий уровень шума.
Безопасный выключатель для запуска и остановки насоса заметно облегчает ТО.

Все современные системы отопления и водоснабжения загородного дома энергозависимы, и в отсутствии стабильного электропитания эти устройства порой становятся просто бесполезными. Выходом могут стать инверторные системы аварийного электропитания.

Все мы порой сталкиваемся с отключениями электричества, а скачки напряжения в наших сетях – явление, к сожалению, постоянное. Компания CyberPower разработала широкий модельный ряд инверторных систем аварийного электропитания для энергозависимых котлов отопления и других инженерных систем. В случае пропадания питания в сети, оборудование, подключенное к системам, моментально перейдет на питание от внешних аккумуляторных батарей, а при возобновлении сетевого питания инвертор зарядит батареи.

Системы CyberPower обеспечивают форму выходного напряжения в виде чистой синусоиды, что особенно важно для работы электроники котла, а также циркуляционных и погружных насосов.

На FORUMHOUSE вы узнаете, как специальное кровельное покрытие может обеспечить дом горячей водой для всех хозяйственных нужд, познакомитесь с системой «теплый потолок», обратной системе «теплый пол», и системой «теплый плинтус». Посмотрите наше видео, которое рассказывает, как своими руками сделать панельно-лучистую систему отопления

Современные отопительные системы – новые и традиционные способы обогрева

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.

Так выглядят наружные блоки теплового насоса «воздух-воздух», напоминающие внешние модули сплит-систем

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.

Газовый конденсационный (слева) и пеллетный автоматический котел (справа)

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:

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

Читать еще: Какую станцию водоснабжения выбрать для частного дома

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.

Пример лучевой разводки к батареям от гребенки

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 здания

Преимущества 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.

Современные системы отопления

Все современные системы отопления частных домов и других жилых зданий можно условно разделить на 2 группы. К первой относятся традиционные способы обогрева, где используется единый источник тепла — котел, работающий на одном или нескольких энергоносителях. При этом тепловая энергия раздается по помещениям посредством теплоносителя – воды или воздуха. Здесь инновационные решения направлены на усовершенствование отопительного оборудования путем повышения его теплоотдачи, а также на внедрение современных средств автоматизации.

Ко второй группе следует отнести все системы, использующие новые технологии отопления с энергосберегающим оборудованием. В них не предусматривается сжигания углеводородов, из энергоносителей в обогреве дома участвует только электроэнергия. Это различные гелиосистемы, солнечные коллекторы и новейшие разновидности электрического отопления. Несмотря на всю привлекательность этих систем, большинство домовладельцев предпочитает устройство обогрева частных домов традиционными способами, а почему – рассказано в нашей статье.

Эволюция традиционных систем и котлов

В советские времена, когда никто не озабочивался стоимостью энергоносителей, отопительное оборудование и системы были достаточно примитивны, хотя делались весьма надежно и прослужили немало лет. Сейчас приоритеты изменились, стали актуальными современные энергосберегающие технологии, позволяющие экономить постоянно дорожающие энергоносители.

Благодаря этому традиционные системы стали совершеннее за счет внедрения таких решений:

повышение КПД всех котельных установок, исключая электрические, поскольку их эффективность и без того очень высока (98—99%);
использование новых материалов и технологий для изготовления радиаторов отопления;
внедрения современных средств автоматики, управляющей работой систем в зависимости от погодных условий и времени суток, в том числе и дистанционно;
применение низкотемпературных отопительных сетей – водяных теплых полов с автоматическим регулированием нагрева;
реализация отбора тепла от выбрасываемого вытяжного воздуха при воздушном отоплении зданий (рекуперация).

Ярким примером энергосберегающего газового оборудования являются конденсационные котлы, где установлены самые современные теплообменники. Дело в том, что при сгорании метана образуется вода, которая тут же испаряется в пламени горелки и таким образом отнимает часть выделяемого тепла. Теплообменник конденсационного котла устроен так, чтобы заставлять пары конденсироваться и отдавать эту энергию обратно. За счет такого инновационного решения КПД теплогенератора достигает 96%.

Претерпели изменения и горелочные устройства, теперь они умеют самостоятельно дозировать количество топлива и воздуха, а также автоматически менять интенсивность горения. Это касается и твердотопливных котлов, сжигающих древесные гранулы – пеллеты. Благодаря чистоте данного вида твердого топлива, полной автоматизации процесса и развитой поверхности теплообмена современный пеллетный котел может работать с эффективностью до 85%.

Повышение КПД обычных дровяных котлов для обогрева частных домов может быть достигнуто только за счет отбора тепла у дымовых газов, средний показатель этих агрегатов составляет 70—75%.

Современные отопительные приборы изготавливаются из лучших теплопроводящих материалов – алюминиевого сплава и стали, хотя и у чугунных батарей в стиле ретро еще остается множество поклонников. Настоящая новинка в сфере отопления – водяные плинтусные конвекторы, выполненные из медных пластин и очень эффективно передающие тепло в помещения частного дома.

О теплых полах и воздушном отоплении

Широко применяющиеся напольные системы отопления нельзя назвать такими уж новыми. Но они проявили себя на практике как весьма экономичные и вот почему:

теплоноситель в контурах теплого пола греется не более, чем до 45 °С;
нагрев комнаты происходит всей поверхностью пола;
система хорошо поддается управлению современными средствами автоматизации;
нагретая стяжка долго сохраняет тепло после отключения нагрева.

Примечание. Помимо того, что теплый пол эффективно использует тепло, он обеспечивает его подачу в нижнюю зону помещения, что очень комфортно для находящихся там людей.

Современные решения в части воздушного обогрева зданий заключаются в том, чтобы не терять тепло, затраченное на нагрев вентиляционного воздуха. Отбор тепла у вытяжного воздуха осуществляется специальными теплообменниками – рекуператорами. Это действительно инновации в отоплении, поскольку они в состоянии вернуть до 80% затраченной энергии и передать ее приточному воздуху, существенно экономя энергоносители.

Новейшие отопительные системы

Пример довольно доступной и в то же время эффективной системы, подходящей как для загородного дома, так и для квартиры, – электрический теплый пол. Понеся сравнительно небольшие расходы на устройство такого обогрева, можно обеспечить жилище теплом и не покупать никаких котлов. Недостаток один — стоимость электроэнергии. Но учитывая, что современный напольный обогрев довольно экономичен, да при наличии многотарифного счетчика данный вариант может оказаться приемлемым.

Для справки. При устройстве электрического теплого пола используется 2 вида нагревателей: тонкая полимерная пленка с нанесенными углеродными элементами либо греющий кабель.

В южных регионах с высокой солнечной активностью неплохо себя показывает еще одна современная отопительная система. Это водяные солнечные коллекторы, устанавливаемые на кровле зданий или других открытых местах. В них с минимальными потерями вода нагревается напрямую от солнца, после чего подается в дом. Одна беда – коллекторы абсолютно бесполезны ночью, а также в северных регионах.

Различные гелиосистемы, берущие тепло от земли, воды и воздуха и передающие его в частный дом – это установки, в которых реализованы самые современные технологии отопления. Расходуя всего 3—5 кВт электроэнергии, эти агрегаты способны «перекачать» извне в 5—10 раз больше тепла, отсюда и название – тепловые насосы. Дальше с помощью этой тепловой энергии можно нагревать теплоноситель или воздух, — на ваше усмотрение.

Примером воздушного теплового насоса может служить обычный кондиционер, принцип работы у них одинаков. Только гелиосистема одинаково хорошо обогревает загородный дом зимой и охлаждает летом.

Выводы

Общеизвестный факт: чем инновация в системе отопления эффективнее, тем она дороже, хотя и требует меньших расходов при эксплуатации. И наоборот, дешевые в монтаже высокотехнологичные системы электрообогрева заставляют нас платить впоследствии за израсходованное электричество. Тепловые насосы же настолько дороги, что большинству граждан постсоветского пространства они недоступны.

Вторая причина, почему домовладельцы тяготеют к традиционным системам, — это прямая зависимость современного отопительного оборудования от наличия электроэнергии. Для жителей отдаленных районов этот факт играет большую роль, оттого они предпочитают строить печи из кирпича и топить дом дровами.