Современные системы отопления

Правильный выбор, грамотное проектирование и качественный монтаж системы отопления – залог тепла и уюта в доме в течение всего отопительного сезона. Обогрев должен быть качественным, надежным, безопасным, экономичным. Чтобы правильно подобрать систему отопления, необходимо ознакомиться с их видами, особенностями монтажа и работы нагревательных приборов. Важно также учитывать доступность и стоимость топлива.

Типы современных систем отопления

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

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

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

Нагревательные приборы системы отопления бывают:

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

В качестве источника тепла могут использоваться:

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

Воздушное отопление

Воздух нагревается непосредственно от источника тепла без использования промежуточного жидкого или газообразного теплоносителя. Системы применяют для обогрева частных домов небольшой площади (до 100 м.кв.). Установка отопления этого типа возможна как при возведении здания, так и при реконструкции уже существующего. В качестве источника тепла служит котел, ТЭН или газовая горелка. Особенность системы заключается в том, что она является не только отопительной, но и вентиляционной, поскольку нагревается внутренний воздух в помещении и свежий, поступающий снаружи. Воздушные потоки поступают через специальную заборную решетку, фильтруются, нагреваются в теплообменнике, после чего проходят через воздуховоды и распределяются в помещении.

Регулировка температуры и степени вентиляции осуществляется с помощью термостатов. Современные термостаты позволяют заранее задавать программу изменений температуры в зависимости от времени суток. Системы функционируют и в режиме кондиционирования. В этом случае воздушные потоки направляются через охладители. Если нет необходимости в обогреве или охлаждении помещения, система работает как вентиляционная.

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

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

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

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

Водяное отопление

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

Виды водяных систем

В зависимости от типа присоединения нагревательных приборов системы делят на:

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

По способу разводки различают:

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

В однотрубных системах подключение отопительных приборов последовательное. Чтобы компенсировать потерю тепла, которая происходит при последовательном прохождении воды из одного радиатора в другой, применяют отопительные приборы с различной поверхностью теплоотдачи. Например, могут быть использованы чугунные батареи с большим количеством секций. В двухтрубных применяют схему параллельного подключения, что позволяет устанавливать одинаковые радиаторы.

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

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

Паровое отопление

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

Монтаж сложный, требует навыков и специальных знаний, при эксплуатации возникают сложности с регулированием теплоотдачи, при заполнении системы паром возможен шум. На сегодня паровое отопление используют ограничено: в производственных и нежилых помещениях, в пешеходных переходах, тепловых пунктах. Его преимущества – относительная дешевизна, низкая инерционность, компактность отопительных элементов, высокая теплоотдача, отсутствие теплопотерь. Все это обусловило популярность парового обогрева до середины ХХ века, позже его вытеснило водяное. Однако на предприятиях, где пар используют для производственных нужд, он все еще широко применяется и для обогрева помещений.

Электрическое отопление

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

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

В качестве отопительных приборов используются конвекторы, электрокамины, электрокотлы, силовые кабели теплого пола. Каждый тип имеет свои ограничения. Так, конвекторы неравномерно прогревают помещения. Электрокамины больше пригодны в качестве декоративного элемента, а работа электрокотлов требует значительных энергозатрат. Теплый пол монтируют с заблаговременным учетом плана расстановки мебели, потому что при ее перемещении возможно повреждение силового кабеля.

Инновационные системы отопления

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

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

Инфракрасные полы

Эти системы обогрева лишь недавно появились на рынке, но уже стали довольно популярными благодаря эффективности и большей экономичности, чем привычное электрическое отопление. Теплые полы работают от электросети, их устанавливают в стяжку или плиточный клей. Нагревательные элементы (карбон, графит) излучают волны инфракрасного спектра, которые проходят через напольное покрытие, разогревают тела людей и предметы, от них в свою очередь нагревается воздух.

Саморегулирующиеся карбоновые маты и пленку можно монтировать под ножками мебели, не боясь повреждений. «Умные» полы регулируют температуру благодаря особому свойству нагревательных элементов: при перегреве расстояние между частицами увеличивается, растет сопротивление – и температура снижается.   Энергозатраты относительно невелики. При включении инфракрасных полов потребляемая мощность составляет порядка 116 Ватт на метр погонный, после прогрева снижается до 87 Ватт. Контроль за температурой обеспечивается за счет термогуляторов, что снижает затраты энергии на 15-30%.  

Тепловые насосы

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

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

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

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

Солнечные коллекторы

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

В качестве теплоносителя может быть использованы вода, масло или антифриз. В конструкции предусмотрены дополнительные электрические нагреватели, которые включаются, если КПД солнечной установки снижается.
Существует два основных типа коллекторов – плоские и вакуумные. В плоских установлен абсорбер с прозрачным покрытием и теплоизоляцией. В вакуумных это покрытие многослойное, в герметично закрытых коллекторах создается вакуум. Это позволяет нагревать теплоноситель до 250-300 градусов, в то время как плоские установки способны нагреть его лишь до 200 градусов.   К преимуществам установок следует отнести простоту монтажа, небольшую массу, потенциально высокую эффективность.

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

Наши соотечественники по-прежнему чаще всего отдают предпочтение водяному отоплению. Обычно сомнения возникают лишь в том, какой конкретно источник тепла выбрать, как лучше осуществить подключение котла к системе отопления и т.п. И все же готовых рецептов, подходящих абсолютно всем, не существует. Необходимо тщательно взвесить плюсы и минусы, учесть особенности здания, для которого подбирается система. Если есть сомнения, следует проконсультироваться со специалистом.

teploguru.ru

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;
• котел, именующийся электродным. Его форма также крайне удобна благодаря небольшому размеру. Нагрев теплоносителя достигается благодаря помещению внутрь него двух электродов, в результате чего вода, являющаяся электролитом, нагревается.

  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:

1. 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.
2. 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:

1. 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.
2. 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.
3. 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:

1. 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.
2. 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.

teplospec.com

Водяное отопление

Отопление жилища при помощи горячей воды является самым распространенным. Такие отопительные системы очень удобны, особенно в городских условиях. Именно в таких условиях их применение становится наиболее эффективным. Принцип действия системы основывается на циркуляции горячей жидкости внутри отопительного прибора. Горячая вода постоянно движется по водопроводным трубам, разнося тепло в каждую квартиру. Уже остывшая вода возвращается обратно в котлы, где происходит ее повторное нагревание. Для того чтобы происходило движение воды, применяются специальные циркулярные насосы. Таким образом, отопление на водной основе представляет собой замкнутый цикл.

Водяное напольное отопление

Нельзя сказать про однообразность системы водяного отопления. Наоборот, она имеет много разновидностей. Например, большую популярность получила такая разновидность, как водяной пол. Подобное отопление имеет множество достоинств. Во многих странах водяной пол имеется практически в каждом втором доме.

Преимущества водяного пола:

• воду можно нагревать различными способами (электричеством, дизельным топливом, газом, использовать различные нагревательные котлы и т.д.);
• вода доступная, экологичная, дешевая;
• вода обладает высоким теплосодержанием на единицу объема.

Принцип действия системы основан на работе двух коллекторов (падающего и обратного). Каждая петля отопления контролируется, поэтому вода не остается на одном месте, а продолжает циркулировать. Подающий конец механизма снабжен специальным вентилем. Поэтому такие системы легко управляются, можно производить регулировку вручную или с комнатного термостата. Вращая вентиль, можно урегулировать давление внутри трубы и скорость потока воды. Перепад температуры внутри системы не должен превышать 5 градусов, иначе он будет ощущаться во время хождения по полу.

Чтобы с водяным полом не возникло никаких проблем, следует уделить особое внимание трубам. Современные трубы могут быть выполнены из различных материалов. Это может быть медь, металлопластик, многослойный полиэтилен. В любом случае материал для труб должен обеспечивать максимальную надежность соединений, нормальное линейное расширение трубы или целой системы, хорошее сопротивление кислородной диффузии, ремонтопригодность.

Но не только трубы заслуживают пристального внимания, с особой тщательностью нужно подходить к выбору материала для наружного покрытия пола. Дело в том, что разный материал будет проводить тепло тоже по-разному. Если необходима повышенная теплопроводимость, то пол следует покрывать монолитным бетоном или керамической плиткой. Толстый ковер, наоборот, будет снижать уровень тепла. Для того чтобы его нагреть, теплоноситель должен работать на полную мощность. Если пол деревянный, то дополнительно понадобятся специальные распределители для тепла. Так как дереву очень сложно равномерно распределять тепло, перед установкой деревянного покрытия необходимо проверить, насколько хорошо высушено дерево. Содержание влаги в нем не должно превышать 10%. При этом следует помнить, что с понижением температуры обогрева будет увеличиваться влажность материала, а с повышением температуры, наоборот, уменьшаться.

К проекту напольного отопления нужно подходить очень серьезно. Он должен быть составлен так, чтобы после установки всей системы отопление распределялось по всему полу равномерно и не было мест повышенной влажности (особенно если нужно сделать паркетный пол). Относительная влажность всей конструкции должна быть менее 80%, иначе в доме будет некомфортно. Необходимо постоянно поддерживать нормальную температуру между плиткой и подложенным материалом. Разница между ними должна быть всего 3-4 градуса.

Температуру воды в напольном отоплении можно регулировать разными способами. Проще всего делать это при помощи трехходового смесителя. Обычно при увеличении объема потребления тепла уменьшается средняя температура воды в петле. Чтобы этого избежать, нужно будет скорректировать внутреннюю температуру: уменьшить или увеличить. Именно такой принцип помогает достичь быстрой компенсации температур внутри системы отопления.

Законы физики диктуют свои правила. В соответствии с ними при одинаковой температуре воздуха и напольного покрытия система должна уравновеситься. То есть котлы не должны слишком сильно нагреваться. Обе температуры должны быть примерно равны друг другу. Это очень быстрый процесс. Поэтому лучше всего встроить в пол системы саморегулирования температуры. Это избавит от лишних хлопот, не нужно будет уменьшать или повышать температуру самостоятельно. К напольному отоплению можно подсоединить другие современные отопительные системы. Например, напольные конвекторы, радиаторы или кондиционеры. Но устанавливать их нужно очень аккуратно, чтобы они не мешали нормальной регулировке температуры. Это значит, например, что кондиционер должен нагревать воздух на 3 градуса меньше, чем водяное отопление.

Радиаторное отопление

Радиаторные системы имеют очень простой принцип работы. Для нагревания воды используются котлы. Горячая вода перемещается по трубам до отопительного прибора (радиатора или конвектора). Отопительный прибор нагревает воздух в помещении до комфортной температуры. Если передача тепла происходит при помощи излучения, то отопительный прибор будет называться радиатор, а если при помощи конвекции, то конвектором. Могут применяться оба принципа работы, тогда будет использован комбинированный отопительный прибор.

Если сравнивать между собой радиатор и конвектор, то лучше отдать предпочтение радиатору. Потому что во время работы конвектор выделяет большое количество пыли, что может негативно сказаться на здоровье. Поэтому конвекторы в жилых помещениях обычно устанавливаются только в самых крайних случаях, когда свободное пространство настолько маленькое, что установить радиатор в нем невозможно.

Отопление с помощью радиатора может нормально сосуществовать вместе с водяным полом. Радиаторы можно разделить на две категории:

• панельные;
• секционные.

Они могут быть стальные, чугунные или алюминиевые. Чугунные радиаторы считаются самыми практичными. Они обладают хорошей теплоотдачей, устойчивы к коррозиям. Радиаторы из алюминия имеют более эффектный внешний вид. Они быстрее прогревают помещение, чем чугунные, но являются менее надежными. Стальные радиаторы занимают промежуточное положение между чугунными и алюминиевыми. Они достаточно надежны, привлекательны и обладают хорошей теплопроводностью.

Отопительные котлы

В системе водного отопления никак нельзя обойтись без котлов. Именно в них происходит нагрев воды. Котлы можно разделить на две категории:

• атмосферные;
• надувные.

Атмосферные котлы являются самыми дешевыми. Но работать они могут только на газе. Работают эти котлы практически бесшумно, но необходимо постоянно следить за перепадами давления внутри них. Слишком низкое давление способно очень быстро привести их в полную негодность. Если давление постоянно падает, то в этом случае лучше всего выбрать наддувные котлы.

Наддувные котлы работают на газе или жидком топливе (солярке). В котлы такого типа можно устанавливать двухтопливные горелки. Они помогут сделать системы отопления более автономными. В случае необходимости появится возможность обогревать котлы при помощи дизельного топлива. Наддувные котлы имеют большую стоимость по сравнению с атмосферными, а также являются более шумными. Помещение, в котором расположены такие отопительные системы, необходимо дополнительно звукоизолировать. Котлы могут быть выполнены из различных материалов. Большой популярностью пользуются чугунные. Они недорогие и очень прочные.

Кабельное отопление

Кабельные отопительные системы с каждым годом становятся все популярней. Они состоят из проводов, подключаемых к источнику электрического питания. Контактная система регулирования помогает избежать перенапряжения в сети. Такой незатейливый способ помогает эффективно отапливать даже большие помещения. Такие системы обычно монтируются прямо в стену или в искусственное перекрытие. Кабельное отопление можно установить под лестничными ступеньками, обогревать с их помощью трубопроводы, расположенные глубоко в грунте.

Инфракрасное отопление

Способ инфракрасного обогрева помещений ни на шаг не отстает от кабельного. Он почти так же популярен. В этом случае обогревателем может служить панель либо инфракрасный источник тепла. Тепло поступает от специальных ламп, дающих инфракрасное излучение. Такое излучение невидимо для человеческого глаза и абсолютно безопасно. Поэтому не стоит путать его с рентгеном. Подобные отопительные системы позволяют сэкономить до 70% электроэнергии. Инфракрасные обогреватели можно использовать не только в помещении, но и на открытом воздухе. Это возможно, потому что инфракрасные лучи не рассеиваются. Они обладают способностью обогревать только те предметы, на которые они направлены. Такие обогреватели экономичны и очень компактны.

Отопление помещений при помощи фольги

Обогревать дома с помощью фольги стали совсем недавно, поэтому такая система еще не получила широкого распространения. Это совершенно новая технология. В качестве нагревательного элемента в этом случае используется тонкая фольга. Лист фольги закрепляется между пластиковыми пленками. Вся конструкция подключается к электрической сети. Фольга под действием тока способна нагреться до 38 градусов. Тепло не расходуется впустую, происходит планомерное нагревание всего помещения. Подобную установку можно монтировать в пол, в стены или на потолок. Есть два типа обогревателей, которые различаются между собой по мощности фольги, — 125 или 150 Вт на кв.м. Такое отопление является очень экономичным и мощным. Монтаж такой отопительной системы не вызовет никаких особых затруднений.

Все вышеперечисленные отопительные системы применяются в настоящее время и являются очень эффективными. Они могут как взаимозаменять, так и дополнять друг друга.

1poteply.ru

Эволюция

Начнем, однако, с несколько ретроградского реверанса в сторону привычного радиаторного обогрева дома. Давайте разберемся, какими могут быть традиционные системы отопления частного дома из современных комплектующих.

Котлы

Начнем с источников тепла. Какие новинки появились в этой области?

• Индукционные электрические котлы отопления представляют собой трубу из диэлектрика, в которую помещен нагреватель — монолитный сердечник из любого ферромагнитного металла. Вокруг трубы намотана индукционная катушка, возбуждающая в материале сердечника вихревые токи.

В результате он разогревается и отдает тепло воде или другому теплоносителю. Достоинства конструкции — высокая мощность при минимальном размере и крайняя отказоустойчивость. Схема устройства не содержит подвижных или изнашивающихся со временем элементов.

• Электродный котел тоже крайне компактен. Для нагрева воды используются помещенные в нее два электрода. Вода благодаря растворенным в ней солям является электролитом, и текущий через нее ток разогревает жидкость.

Эта конструкция любопытна, прежде всего, абсолютной безопасностью: при утечке воды нагрев прекратится не благодаря срабатыванию автоматики, а в силу лежащего в основе работы прибора физического принципа.

Однако: как и любые электрические приборы прямого нагрева, эти устройства неэкономичны. Что бы по этому поводу не писали маркетологи, законы физики не обманешь: для того, чтобы получить один киловатт тепловой мощности, придется потратить один киловатт мощности электрической.

• Конденсационные котлы — это газовые нагреватели, использующие высшую теплоту сгорания газа. Что это такое? После полного сгорания его продукты конденсируются на дополнительном теплообменнике, нагревая его.

Использование теплоты и сгорания газа, и конденсации позволяет достигнуть КПД выше 100 процентов. Понятно, что за 100% берется все тепло, выделяющееся при сгорании топлива.

Газогенераторный котел разбивает процесс горения дров на два этапа. Вначале они сгорают при недостатке кислорода, образуя золу и горючий пиролизный газ. Затем газ дожигается в отдельной топке. Такая схема работы позволяет увеличить в несколько раз промежуток времени между загрузками топливника; кроме того, котел может более гибко подстраивать текущую тепловую мощность под потребности дома.

Радиаторы

Какие современные отопительные приборы наиболее интересны?

• Алюминиевые радиаторы в абсолютном большинстве случаев являются лучшим выбором для автономного отопления. Прекрасная теплоотдача, достигающая 210 ватт на секцию при стандартной высоте, и невысокая цена — что еще нужно в коттедже?
• Медно-алюминиевые конвекторы — разновидность биметаллических отопительных приборов. Они представляют собой медную трубу с теплоносителем, на которую напрессовано алюминиевое оребрение.

Монтаж — напольный, настенный или внутрипольный; в последнем случае для увеличения теплоотдачи практикуется обдув тихоходным вентилятором. Устройство интересно высочайшей теплоотдачей при очень компактных размерах.

Трубы

Современное отопление загородного дома выполняется, как правило, трубами одного из двух типов:

1. Полипропиленовые трубы, армированные алюминиевой фольгой или стекловолокном. Они прочны, дешевы и очень просты в монтаже. Низкотемпературная сварка с помощью недорогого паяльника делает соединение не уступающим по прочности цельному участку трубы.
2. Сшитый полиэтилен применяется для лучевой разводки в стяжке и для монтажа теплого пола. Трубы очень прочны, переносят температуру до 110С и обладают гибкостью, позволяющей укладывать их криволинейно.

Обратите внимание: комплект инструментов для монтажа соединений и резки труб обойдется в весьма значительную сумму — до 30 000 рублей. Впрочем, его можно взять напрокат на время строительных работ.

В городских условиях может использоваться еще один тип трубы — гофрированная нержавейка. Материал делает ее прочной, а гофрирование — гибкой. Для соединения используются компрессионные фитинги, обжимающие трубу высокотемпературным силиконом.

В принципе ничто не мешает использовать эти трубы и для автономного отопления; однако затраты будут куда выше, чем при использовании полимерных розливов и подводок. Метр корейской Kofulso сечением 16 миллиметров стоит от 170 рублей; немецкая Rehau обходится в два-три раза дороже.

Революция

В предыдущем разделе мы рассмотрели лишь новые материалы, которые могут использоваться для реализации дедовских проектов. Сама концепция использования для отопления ископаемого топлива или прямого нагрева электричеством, как и конвекционная схема отопления, морально устарела.

Современные технологии в отоплении направлены, прежде всего, на то, чтобы минимизировать расходы и негативное влияние на экологию.

Теплый пол

Основной недостаток конвекционного отопления радиаторами — неравномерное распределение температуры в объеме помещения. Для того, чтобы на высоте человеческого роста воздух нагрелся до комфортных 20 градусов, под потолком должно быть не меньше 25.

Между тем количества тепла, бесполезно покидающего дом через перекрытие и крышу, определяется, прежде всего, температурой непосредственно под ними. Простое уменьшение СРЕДНЕЙ температуры в комнате на 2 градуса дает примерно 20-процентную экономию на топливе.

А что, если превратить в источник тепла всю поверхность пола? Если он будет нагрет до 25 градусов, то на высоте 1,5-2 метра будет 23-24С, а под потолком — не больше 20. Потери тепла резко сократятся; при этом температурный режим с точки зрения человека, находящегося в помещении, станет более комфортным!

На данный момент существует три реализации теплого пола.

1. В случае водяного отопления в стяжку укладывается цельная, без соединений, труба — металлопластиковая или из сшитого полиэтилена. Температура теплоносителя в ней ограничена 40 градусами.
2. Греющий кабель — проводник с высоким сопротивлением — альтернатива водяному полу в случае, если вы отапливаетесь электричеством. Иногда кабель монтируется на подложку и продается в виде греющих матов.

Наконец, пленочный электрический теплый пол — это тонкая диэлектрическая подложка с нанесенными на нее токоведущими дорожками. Он очень удобен в плане монтажа тем, что не требует увеличения высоты пола и укладывается под любое чистовое покрытие — ламинат, линолеум или кафель.

Инфракрасное отопление

Перечисляя современные отопительные системы, нельзя не упомянуть инфракрасные обогреватели. На рынке присутствует два их основных типа — высокотемпературные, с вольфрамовой спиралью в трубке из кварцевого стекла, и низкотемпературные панели.

В последнем случае источником тепла может служить и та же спираль, только разогретая до температуры не выше 90 градусов, и цельная керамическая панель с нанесенным на нее проводником, и скрытый за экраном пленочный нагревательный элемент.

Такой прибор предельно легко смонтировать своими руками. Собственно, достаточно просто подвесить его к стене или потолку и подключить к розетке. Строго говоря, саму идею нельзя назвать новой: спирали с рефлекторами использовались еще полвека назад; однако по сравнению с традиционными конвекторами и масляными обогревателями эти приборы дают заметную экономию.

За счет чего она достигается?

1. Нагретая инфракрасным излучением поверхность пола, мебели и стен прогревает воздух. При этом распределение температуры в комнате аналогично тому, что мы можем наблюдать в случае систем теплого пола: бесполезный нагрев воздуха под потолком сводится к минимуму.
2. Помимо этого, человек в поле действия инфракрасного обогревателя тоже чувствует тепло. Его кожа, как и любая другая поверхность, нагревается. В результате при сохранении субъективного комфорта фактическая температура в помещении может быть снижена до 16-18 градусов. Как температура влияет на потери тепла через стены и крышу — уже говорилось.

Теплоаккумуляторы

Современные технологии отопления дома позволяют использовать для нагрева теплоносителя дешевый ночной тариф на электричество. Для поддержания тепла в помещении в течение суток используется несложное приспособление — тепловой аккумулятор, теплоизолированный бак большой емкости.

Во время действия более низкого тарифа теплоноситель нагревается; затем в течение дня тепло постепенно отдается отопительным приборам.

Полезно: еще одно удобное применение теплоаккумулятора — использование в паре с твердотопливным котлом. При достаточной мощности котла аккумулирование тепла позволит топить не чаще раза в сутки.

Солнечные коллекторы

К сожалению, независимое энергообеспечение частных домов не получило пока на постсоветской территории большого распространения. Причины этого — сугубо технологического плана. Если сами солнечные батареи покупаются надолго, то необходимые для накопления электроэнергии аккумуляторы мало того, что дороги — еще и имеют очень небольшой (не более 5-7 лет) срок службы.

А вот использовать тепловую энергию, источником которой является солнечный свет, очень просто. Примитивнейший солнечный коллектор — это покрашенный в черный цвет бак, закрытый стеклянной конструкцией. Солнечные лучи нагревают бак, а стекло минимизирует потери тепла за счет конвекции.

Последнее время, однако, получили распространение коллекторы на вакуумных трубках. Они превращают в тепло до 94% солнечных лучей; напоминающая термос структура трубки сводит потери тепла к минимуму.

Не обольщайтесь: коллектор не обеспечит вас бесплатным круглосуточным отоплением. Ночью он по очевидной причине не работает; пасмурная погода уменьшает выработку тепла в несколько раз.

Однако уменьшить расходы на обогрев жилья коллектор вполне способен. В теплых регионах страны это устройство может обеспечить потребность в тепле на 25-30 процентов.

Тепловые насосы

Наконец, наиболее экономичная и не зависящая от солнца современная система отопления использует разные типы тепловых насосов. Этой концепции мы уделим наиболее пристальное внимание.

Нужно четко понимать: тепловой насос не предлагает бесплатного отопления. Больше того: при текущих ценах эксплуатационные расходы окажутся выше, чем при использовании магистрального газа. Ключевое слово — перспективность.

• Цены на газ растут быстро и непрерывно. Это ископаемое топливо, запасы которого ограничены. Спрос при дефиците предложения вызывает увеличение стоимости — закон рынка.
• Европейские расценки выше российских и украинских в 8-10 раз. А мы движемся к свободному рынку и соответствующим ценам.
• Вместе с тем энергоснабжение в последние годы проявляет очень приятную тенденцию перехода на возобновляемые источники. Все в большей степени для производства электричества используется не уголь и газ, а ветер, солнце и течение воды. С практической стороны это означает, что рост тарифов на электроэнергию будет многократно отставать от роста цен на все виды ископаемого топлива.

При этом современные схемы отопления с использованием тепловых насосов намного экономичнее любых видов электрокотлов, инфракрасных обогревателей и теплых полов. Дело в том, что насос использует электроэнергию не для выработки тепла, а для его перекачки в дом из другого источника.

Фактически, его устройство напоминает… обыкновенный холодильник. Только работающий на обогрев.

Полезно: все виды тепловых насосов могут не только греть помещение, но и охлаждать его в летнюю жару.

В результате тепловые насосы на каждый киловатт электрической мощности обеспечивают 3-6 киловатт тепла. Причем перекачивать его они способны от более холодной среды к более теплой. Что может служить источником тепловой энергии?

Грунт

Насосы, использующие геотермальное тепло, наиболее дороги. Причем в большую сумму обходится не только само устройство, но и его монтаж. Зонды — теплообменники опускаются в забуренные на несколько десятков метров скважины, где температура почвы не зависит от климата на поверхности и всегда равна 10-12 градусам.

Зачем такие сложности? Почему нельзя расположить коллектор-теплообменник горизонтально ниже точки промерзания?

Можно, и горизонтальные коллекторы используются наряду с вертикальными. Однако их применение связано с рядом неудобств:

• Коллектор занимает площадь, в несколько раз большую, чем площадь дома. Не каждое домовладение может похвастаться приусадебным участком такого размера.
• При этом использовать почву над теплообменником для посадок нельзя: корни растений будут заморожены. Коллектор все-таки заметно охлаждает грунт.

Однако при всех своих недостатках современное отопление частного дома с помощью геотермального теплового насоса наиболее надежно и независимо от климатических условий.

Вода

Если рядом с вами есть незамерзающий водоем большого объема — вам повезло. Достаточно погрузить в него теплообменник и притопить его грузами — и вы получите неиссякаемый источник тепла.

Чаще, однако, используется другая схема работы. Высокий уровень грунтовых вод встречается куда чаще текущей рядом незамерзающей речки, поэтому типичный тепловой насос вода-вода работает так:

• На небольшом расстоянии от дома бурятся две скважины.
• Из одной из них глубинный насос или стоящая на поверхности насосная станция отбирает воду, которая проходит через теплообменник.
• Отдавшая тепло вода сливается во вторую скважину.

Внимание: дебет скважины может сильно меняться со временем. В отличие от насосов грунт-вода, схема подвержена неблагоприятному влиянию изменений в окружающей среде.

Воздух

Тепловые насосы воздух-воздух наиболее дешевы. Простейшие устройства этого класса — это, в сущности, адаптированные для низких температур инверторные кондиционеры стоимостью не более 25 тысяч рублей. Вся адаптация заключается в том, что внешний блок комплектуется греющим кабелем, препятствующим обмерзанию.

Инструкция по монтажу ничем не отличается от порядка установки обычного кондиционера. Устройства, однако, имеет смысл применять лишь в теплой климатической зоне. При температуре существенно ниже нуля эффективность их работы сильно падает, а при -30 и ниже делается невозможной.

Собственно, именно такой схемой отопления пользуется живущий в Крыму автор статьи. Для отопления хорошо утепленного этажа площадью 75 м2 хватает кондиционера Cooper@Hunter CH- S09FTXS с тепловой мощностью 2,9 киловатта.

Потребление электричества при работе на полной мощности — 580 ватт. Месячная стоимость отопления в пересчете на российские деньги — 900-1000 рублей. Температура в доме — 20-22 градуса.

otoplenie-gid.ru

Задачи новых методик

Современные отопительные системы для частного дома призваны решать сразу несколько ключевых задач одновременно:

• снижение расхода невозобновляемых энергоресурсов;
• повышение эффективности действующих установок;
• привлечение в большей мере возобновляемых энерготехнологий;
• снижение нагрузки на экологию;
• обеспечение эффективного отопления и работы всех участвующих в этом процессе систем и пр.

При этом внедряемые новые системы и технологии не должны ухудшать комфорт пользователя, а в эксплуатации обязаны быть максимально простыми.

В некоторых случаях разработчики объединяют все имеющиеся в доме новации в единую систему с комплексным названием «умный дом». Такое решение повышает автоматизацию и также способствует достижению цели.

Твердотопливные технологии

Наиболее распространенные системы, использующие каменный уголь либо торфяные брикеты вряд ли можно назвать новыми. Однако, производители данного оборудования модернизируют свои установки и повышают эффективность их работы. В связи с этим снижается уровень выбросов, и топливо отдает максимальное количество калорий.

Конструкция пиролизного котла

Отопительные системы для частного дома с твердотопливными котлами активно эксплуатируют газогенераторные процессы. Позитивным решением в данной области является применение пиролизного газа для обогрева помещения. Топливо фактически тлеет, а не горит во время эксплуатации, при этом происходит более полное сгорание его.

Пиролизные установки выдают больший коэффициент полезного действия по сравнению с традиционными твердотопливными котлами. Сперва сгорает само топливо, после горит пиролизный газ, выдавая на-гора более 90%

Разновидности жидкого топлива

Принцип работы жидкотопливного котла

В районах, где к актуальным типам топлива относят различные жидкие углеводороды, например, отработку, дизтопливо или сжиженный природный газ, монтируют котлы последнего поколения. Новые технологии в отоплении этих частных домов существенного сохранения топлива пока не приносят.

Наиболее продвинутое оборудование для жидкотопливных котлов повышает экологическую составляющую данного процесса, снижаются выбросы, обеспечивается более полное сгорание жидкости, минимизируются неприятные запахи за счет повышения герметизации установки.

Реализовать снижение расхода в полной мере пока не удается. Однако, во многих случаях, когда необходимо получить автономную систему за относительно небольшую сумму, то этим котлам нет равных среди аналогов.

Отдельно стоит отметить эффективность работы котлов на сжиженном газе. Конечно, по сравнению с централизованной газовой магистралью этот метод не является более дешевым, но в целом он экономичнее электрического или твердотопливного отопления.

Газовые системы

Разработки, повышающие эффективность газовых систем подходят к пику своих возможностей. Отопление дома по новым технологиям с помощью газа производители решают с помощью конденсационных моделей. В таких аппаратах КПД стремительно приближается к 100%.

Также происходит внедрение аппаратуры с использованием сжиженного газа. В этой ситуации необходимо обновить форсунки, чтобы сопло имело соответствующий диаметр.

Электроустановки

В мире современное отопление частного дома активно использует возможности электричества. Хотя недостатком является относительно высокая стоимость, но при постоянном повышении энергоэффективности данный вопрос также решается.

К новинкам в данной сфере относятся:

• пленочные обогреватели;
• инфракрасные модули обогрева;
• системы электрических теплых полов.

Пока эти виды используются в качестве вспомогательных систем, снижающих нагрузку на основной теплогенератор.

Применение тепловых насосов

Схема геотермального отопления

Использование современной отопительной системы для частных домов в скандинавских странах ассоциируется часто с преобразованием энергии земли или воздуха в тепловую энергию для своего жилья. Внедрение данного типа установок известно еще с 80-х годов прошлого века. За это время успело смениться не одно поколение оборудования.

Мощностные характеристики тепловых насосов постоянно растут, а по своей популярности, например, в Швеции по данной схеме происходит обогрев каждых трех из четырех строений. Кроме этого, на законодательном уровне в некоторых европейских странах подрядчиков принуждают закладывать в смету монтаж данных установок.

Срок окупаемости такого проекта в среднем составляет 7-9 лет в зависимости от объема потребляемых ресурсов и площади дома. Но с учетом того, что полностью отсутствуют затраты на топливо, такой способ является самым рациональным и экологически чистым. Боле того, если во дворе частного дома или поблизости есть водоем, затраты на установку и запуск теплового насоса сокращаются еще на 30%.

С этой статьей читают: Как сделать геотермальное отопление дома своими руками

Применение энергии солнца

Принцип работы солнечного коллектора

Современные системы отопления, применяемые для бытовых нужд, используют энергию солнца. Получаемые порции света от самой близкой к нам звезды перерабатываются на тепловую энергию посредством двух популярных типов аппаратов:

• тепловые коллекторы;
• солнечные панели.

Между ними есть небольшая разница в эксплуатационных характеристиках и сложности конструкции. Применять для промышленного обогрева их пока не удается за счет высокой стоимости, но для обеспечения горячей водой или электричеством в масштабах дома они являются вполне уместными. Их монтаж проводится на открытой площадке или на крыше здания, где отсутствуют препятствия для солнечных лучей.

Конвекционные технологии

Использование тепловых панелей завоевывает своих поклонников. Преимуществами их эксплуатации являются следующие особенности:

• простота и комфорт в эксплуатации;
• сниженное потребление электроэнергии;
• высокая функциональность;
• эстетичная внешность.

Рабочий элемент для прогрева квадратного метра площади тратит около 0,05 кВт, в отличие от традиционных источников, которым нужно 0,1 кВт для такой же поверхности.

Тыльная сторона панели покрыта теплоаккомулирующим слоем, что позволяет набирать ей температуру в 90⁰С и выше, а затем легко отдавать полученную энергию. В процессе работы используется эффект конвекции. За счет максимальной безопасности и надежности такие модули можно безболезненно использовать даже в детских учреждениях.

Пленочные системы

В качестве современных систем отопления частных домов используют ПЛЭН-системы. Лучистые электронагреватели относятся к эффективным энергосберегающим технологиям. Они часто способны с высокой долей замещения являться альтернативными источниками тепла в помещениях.

Рабочий элемент фиксируется на пленку, которая является термостойкой. Крепление данного обогрева осуществляется в области потолка. Целостная конструкция легко монтируется и подключается к электросети. За счет фолгированного экрана происходит рассеивание тепла в пространстве.

www.portaltepla.ru

Виды отопительных систем

Рассмотрим современные системы отопления частных домов.

Устройство радиаторной системы с жидкостным теплоносителем

Эта система является наиболее популярной, так как позволяет использовать всего один теплогенератор для обогрева любой площади. Применяется в 3-х исполнениях:

• однотрубная: радиаторы подключены последовательно;
• двухтрубная: радиаторы подключены параллельно между магистралями подачи и обратки;
• коллекторная: все радиаторы запитаны от центрального распределителя – коллектора.

«Теплый пол»

За счет применения теплоносителя с низкой температурой теплопотери в сравнении с радиаторной системой сокращаются в 1,4 – 1,7 раза, однако из-за большого гидравлического сопротивления «теплый пол» не может работать без циркуляционного насоса.

Если в электросети часто происходят сбои, подогрев пола лучше устраивать в нежилых помещениях – прихожих, коридорах и пр.

Преимущества и недостатки схем отопления

Наименее затратной является однотрубная схема водяного отопления, и в этом состоит ее единственное достоинство. Недостатков гораздо больше:

• Тепло распределяется по радиаторам неравномерно.
• Для обслуживания и ремонта одного прибора приходится отключать весь контур.
• Отсутствует возможность независимо регулировать температуру на каждом радиаторе.

Оптимальной по соотношению стоимости и практичности является двухтрубная схема, в которой возможна автономная регулировка температуры на каждом радиаторе. Правда, она требует точного расчета, иначе в контуре могут образоваться «мертвые» зоны, в которых теплоноситель циркулирует плохо или вообще не движется.

Если же домовладельца не смущают значительные расходы, лучше установить коллекторную систему отопления. Понадобится больше труб, зато ремонт любого участка можно будет выполнить без отключения остальных. При этом появляется возможность регулировать теплоотдачу каждого радиатора из одной точки.

Автономная или центральная система?

Централизованная система отопления имеет лишь одно достоинство: пользователю не придется заниматься ее обслуживанием и покупать дорогостоящее оборудование. В остальном же она только проигрывает:

1. Помимо полезной работы пользователю приходится оплачивать магистральные теплопотери. Правда, сегодня принято устанавливать счетчики тепла, но при расчете тарифов эти самые теплопотери все равно учитываются.
2. В централизованной системе часто случаются скачки давления и гидроудары.

Из-за значительных масштабов в теплоносителе таких систем всегда содержится большое количество твердых примесей.

Газовые котлы

По соотношению цены и энергоемкости газ является самым выгодным топливом, поэтому газовые котлы распространены сегодня в наибольшей степени.

Наибольший КПД имеют котлы с конденсационной камерой. Эти агрегаты «умеют» использовать тепло содержащегося в выхлопе водяного пара, в то время как котлы обычного исполнения просто выбрасывают его в трубу.

Наиболее безопасными и удобными являются котлы с закрытой камерой сгорания. Такая топка полностью изолирована от помещения, а воздух для нее поступает по специальным каналам в дымоходе. Агрегаты этого типа приходится оснащать вентиляторами, поэтому их еще называют турбированными.

Электрические

В качестве основного теплогенератора не используются – в этом случае вместо водяного отопления проще установить в комнатах по конвектору. По принципу действия электрокотлы делятся на такие разновидности:

1. ТЭНовые: нагрев воды осуществляется установленным в теплообменнике ТЭНом – заполненной кварцевым песком трубкой из стали или меди, внутри которой находится нихромовый спиральный нагреватель. ТЭНы иногда перегорают и могут покрываться накипью, но зато эти котлы являются самыми дешевыми.
2. Индукционные: нагрев теплоносителя осуществляют бесконтактным способом – за счет электромагнитной индукции. Отказоустойчивы, быстро выводят систему на рабочий режим и не боятся накипи. Однако, обходятся в 2,5 – 4 раза дороже ТЭНовых.
3. Электродные: в теплообменнике имеются электроды, которые пропускают через рабочую среду электрический ток. Этим и вызывается ее нагрев. Стоят электродные котлы дешевле ТЭНовых, к тому же они не боятся запуска «в сухую»: без рабочей среды ток проходить не будет, так что перегрев исключен. Недостатки: могут работать только с теплоносителями определенного солевого состава и требуют частой замены электродов, которые имеют свойство растворяться.

Общим достоинством электрокотлов является то, что их КПД при любой мощности остается максимальным. У котлов, сжигающих тот или иной вид топлива, при эксплуатации на мощности ниже 90% номинальной КПД резко падает.

Кроме того, электрокотлы позволяют эксплуатировать систему в низкотемпературном режиме: в отличие от газовых, твердо- и жидкотопливных агрегатов, в них не образуется кислотный конденсат при температуре обратки ниже 50 градусов.

Жидкотопливные

Достоинством жидкотопливных котлов является возможность легкого превращения в газовый и обратно путем простой замены горелки.

Таким образом, при перебоях с газоснабжением систему одним движением руки можно перевести в полностью автономный режим.

При этом подачу жидкого топлива достаточно просто автоматизировать, чего нельзя сказать о дровах, сланце или угле.

Следует, правда учитывать, что солярка и другие виды топлива для такого оборудования стоят довольно дорого, а образующиеся продукты сгорания весьма вредны для человека и природы.

Твердотопливные котлы

Современный твердотопливный котел – далеко не просто «буржуйка» с водяной рубашкой. Инженеры разработали различные способы, позволяющие сжигать древесину, уголь и им подобные энергоносители более эффективно.

Самая «продвинутая» разновидность – газогенераторный или пиролизный котел. Древесное топливо закладывается в прогретую до высокой температуры герметичную камеру, где по причине недостатка кислорода оно не сгорает сразу, а тлеет. При этом начинает выделяться так называемый древесный газ, являющийся горючим. Через форсунку он подается во вторую камеру, для его окончательного дожига.

Другой вариант – котлы с верхним горением. Суть состоит в том, что топливная закладка поджигается сверху, а не снизу, как в обычном котле, за счет чего она сгорает гораздо дольше. Длительность работы котла на одной закладке также удается продлить благодаря ограниченной подаче воздуха точно в зону горения.

Для обычных котлов также существуют решения, позволяющие обойтись без частой подгрузки топлива. Рядом устанавливается шнековый питатель с бункером, куда можно загрузить солидную порцию мелкофракционного топлива – опилки, древесные гранулы (пеллеты) или угольную крошку.

Альтернативные способы отопления

Нетрадиционные источники энергии все еще не могут полностью заменить традиционные, но их применение положительно повлияет на себестоимость основного отопления.

Человечество использует энергетические дары природы:

• солнце;
• ветер;
• тепло грунта или водоема.

Солнечные коллекторы

Самый простой способ получить дармовое тепло, к тому же не требующий затрат энергии. Коллектор представляет собой выставленный на солнце радиатор, который трубами соединен с теплоаккумулятором (большая бочка с водой).

В системе циркулирует теплоноситель, который нагревается в радиаторе, а затем отдает полученное тепло теплоаккумулятору. Последний посредством теплообменника греет рабочую среду для системы отопления.

Ветрогенераторы

Использовать энергию ветра напрямую для отопления нельзя, сначала ее приходится преобразовывать в электрическую. Для этого нужны такие устройства:

• ветрогенератор (для производства 4 кВт энергии понадобится 10-метровая крыльчатка);
• аккумулятор;
• инвертор для преобразования постоянного тока в переменный.

Слабое место системы – аккумулятор: стоит дорого, менять его приходится часто.

Тепловой насос

Устройство, полностью аналогичное тем, которые работают в холодильниках и кондиционерах, позволяет «выкачать» тепловую энергию из низкопотенциальных источников – грунта или воды с температурой +5 — +7 градусов.

Система требует электроснабжения, но за каждый кВт потраченной электроэнергии удается получить от 3 до 5 кВт тепла.

Недостатком является дороговизна системы: достаточно велика стоимость самого теплового насоса. Да и на сооружение контура-теплообменника в траншее или скважине придется потратить солидную сумму: конструкция отличается большими размерами.

microklimat.pro