Обзор новейших технологий отопления частного дома и его монтажа: виды, преимущества и особенности организации. Современные системы отопления Отопление в квартире современные технологии

Схема обогрева включает, увеличивающие давление насосы, крепежи, трубы, батареи котел терморегуляторы, бак для расширения, коллекторы, развоздушки, систему соединения. Любой узел имеет огромное значение. Посему выбор каждой части конструкции необходимо планировать правильно. На данной вкладке мы постараемся помочь выбрать для дачи нужные части конструкции. Монтаж обогревания особняка насчитывает различные части.

Совсем недавно все, на что могли рассчитывать хозяева частных домов, это простые печки, которые хоть и отапливали прилегающие помещения, но до всех комнат в доме дотянуться просто не могли. Сейчас же печки являются больше декоративным элементом, как разнообразные камины, а отопление в домах осуществляется более технологичными средствами.

Установка в систему теплового счетчика в некоторых случаях не дает снижения финансовых затрат, а даже увеличивает платежи по коммунальному хозяйству, это объясняется высокими тепловыми потерями в зданиях старой постройки и отсутствием средств, управляющих теплопотреблением. Поэтому многих владельцев квартир и частных домов интересует информация об элементах инженерных коммуникаций нового поколения и самая новая и эффективная технология отопления, позволяющая иметь в доме комфортные условия проживания и при этом не нести больших денежных затрат.

Выбор систем обогрева зданий

Технический прогресс ведет к тому, что в сфере обогрева индивидуального жилья постоянно появляются новые технологии. А так как суровая погода зимой заставляет россиян тратить на обогрев помещений большие денежные суммы, то появление инноваций в отопительной сфере предоставляет возможность уменьшить эти затраты.

Альтернативное индивидуальное отопление загородного дома по новым технологиям захватывает все большую нишу на рынке отопительного оборудования.

Схема принципа работы геотермального отопления.

Для поддержания высокой производительности солнечной установки основной способ обогрева помещений должен выдавать максимальную температуру в системе и иметь функцию аккумуляции поступающего тепла. Солнечную установку комбинируют с системой подогрева пола, где пол и служит аккумулятором тепла.

К недостаткам системы можно отнести то, что лучше всего она работает летом, когда в обогреве зданий нет необходимости. В то же время этот вид обогрева домов актуален в горах, где здания отапливаются и в летний сезон.

Вакуумные солнечные коллекторы

Этот способ получения тепловой энергии состоит в том, что вакуумный солнечный коллектор поглощает световую солнечную энергию и преобразует ее в тепло, которое нагревает теплоноситель. Он состоит из комплекса вакуумных трубок, изменяющих энергию солнца с помощью передачи тепла от абсорбционного покрытия внутренней части трубки теплоносителю, содержащемуся в теплообменнике. Этот вид коллекторов работает как трубка-термос. Это позволяет использовать их и в зимний сезон. Принцип работы коллектора: солнечное излучение попадает на плоскость коллектора, проходит через вакуум между трубками и попадает на специальное покрытие, нанесенное внутри второй трубки-термоса. Это покрытие обладает свойствами, которые позволяют ему интенсивно нагреваться, и при этом нагревается вакуумная труба, от которой тепло передается теплоносителю.

Источник: http://1poteply.ru/sistemy/tip/novye-sistemy-otopleniya.html

Современные технологии для отопления частного дома

Новейшими называют системы отопления, используемые сравнительно недавно и при этом обеспечивающие надежный, экологически безопасный обогрев зданий и сооружений. Как правило, в их основе лежит применение современного высокотехнологичного оборудования и материалов, позволяющее создавать наиболее комфортные условия для человека при оптимальном потреблении энергетических ресурсов.

Примером новейших систем отопления может служить так называемый «умный дом», где современные системы автоматического контроля поддерживают выбранные, наиболее комфортные для обитателей дома, климатические условия (температуру и уровень влажности), меняя их не только в зависимости от температуры наружного воздуха, но и от времени суток.

Следует отметить, что для использования эффективной системы управления системой отопления нужно более современное теплотехническое оборудование.

В домах с чугунными радиаторами, имеющими большую тепловую инерцию, со старым котлом, работающим на дровах, даже самые современные системы автоматического контроля не дадут никакого результата.

Для новейших систем отопления нужны принципиально новые нагревательные приборы, на основе которых могут быть созданы принципиально новые системы отопления.

Системы отопления на основе ПЛЭН

Новейшие системы отопления могут иметь принципиально новое устройство. Примером могут служить системы инфракрасного отопления с использованием пленочных нагревательных элементов или ПЛЭН.

ПЛЭН представляет собой два слоя тончайшей полимерной пленки, между которыми располагаются волокна нагревательного элемента, сделанные из углеродных нитей. ПЛЭН обладает гибкостью, может скатываться в рулоны, имеет небольшой вес и легко крепится к любой поверхности, в роли которой может выступать пол, потолок и стены.

Но самое главное, поверхность этого столь необычного нагревательного элемента имеет температуру не более 60 С, что является лучшей гарантией ее пожарной безопасности при этом ПЛЭН может обеспечить любую площадь нагрева.

Простой пример: пленочный нагреватель можно расположить по всей поверхности пола, накрыв сверху, например, ламинатом, и получить в результате отопительный прибор , площадь которого равна площади пола.

Можно поступить иначе и прикрепить пленочный нагреватель к потолку, создав модель отопления по принципу солнца, ведь ПЛЭН, так же, как и наше «светило» излучает волны инфракрасного диапазона, падающие на поверхность пола и предметы в доме, и нагревающие их. В результате самым теплым в помещении вновь оказывается пол.

При желании пленочные нагреватели можно крепить к поверхности стен, но эффект от такого способа их использования ниже по сравнению с установкой ПЛЭН на пол или на потолок.

Еще одно достоинство пленочных нагревательных элементов состоит в сравнительно низком нагреве их поверхности (напомним, максимальная температура поверхности ПЛЭН составляет 60 С, а наиболее комфортные условия в помещении создаются при температуре нагрева ее поверхности до 30-40 С).

При этом нет интенсивных тепловых потоков, место которым только в парильнях, нет пересушивания воздуха, ярко выраженных восходящих конвективных потоков, поднимающих пыль, что крайне нежелательно для людей с аллергией.

Еще одно достоинство новейших отопительных систем на основе пленочных электронагревателей состоит в отсутствии жидкого теплоносителя, представляющего угрозу протечек и замерзания, требующие установки сложнейших отопительных систем, успех которых зависит от циркуляции теплоносителя.

Монтаж ПЛЭН предельно прост и может быть выполнен даже дилетантом. Основная сложность состоит в подготовке базового основания и обеспечения его должной теплоизоляции, исключающей тепловые потери.

Еще проще монтировать инфракрасное отопление на основе излучателей инфракрасных волн.

Новая, но не новейшая

В то же время инфракрасное отопление с использованием излучателей инфракрасных волн новинкой назвать трудно. Эти приборы известны давно и широко используются в качестве дополнительного источника теплоснабжения. Правда, в современных системах инфракрасного отопления нагреватели рекомендуется крепить к поверхности потолка, создавая направленный поток излучения, поглощаемый поверхностью пола и предметами, находящимися в отапливаемом помещении.

С одной стороны, это действительно, инновационное решение, позволяющее полностью изменить принцип обогрева помещения и перераспределить тепло в доме.

При обычном способе отопления наиболее теплой является зона под потолком, а самым холодным является пол, а при установке инфракрасных обогревателей на потолке нагретым оказывается поверхность пола, что создает более комфортные условия для человека.

Однако такие инфракрасные обогреватели (в отличие от ПЛЭН) создают интенсивный тепловой поток, назвать который комфортным нельзя. К тому же подобное тепловое излучение приборов, установленных на потолке, обеспечивает нагрев не только предметов в помещении, но и …людей.

Причем наибольшее воздействие тепла приходится на голову (разумеется, если человек не находится в горизонтальном положении), что может иметь негативные последствия для здоровья.

Это значит, что системы отопления на основе инфракрасных обогревателей не отвечают главному требованию новейших систем отопления создавать наиболее комфортные условия для человека и не могут считаться новейшими.

А если в систему отопления внесены лишь частичные изменения?

К новейшим следует отнести также системы отопления, в которых усовершенствованы лишь отдельные элементы, но эти изменения позволили улучшить экологическую обстановку, сократить потребление не возобновляемых энергетических ресурсов и (что особенно важно для потребителей) уменьшить суммы платежей за их использование.

В этой связи к новейшим следует отнести системы отопления , работающие на альтернативных источниках энергии, хотя их эксплуатация не всегда позволяет повысить уровень комфорта в отапливаемом помещении, но гарантирует уменьшение счетов за потребление энергоносителей.

Лидерство в этом вопросе принадлежит тепловому насосу, работа которого позволяет использовать низкотемпературные источники тепловой энергии, а именно: тепло земли , водоемов и наружного воздуха. Действительно, любое тело, температура которого отлична от абсолютного нуля, можно охладить, а выделившееся при этом тепло перенаправить на обогрев собственного дома. Именно по этому принципу работают современные тепловые насосы , охлаждая грунт на глубине ниже точки промерзания или никогда не замерзающую воду на глубине природного водоема.

Система отопления на основе теплового насоса практически ничем не отличается от обычной системы водяного отопления: те же радиаторы, трубы, тот же циркуляционный насос , но в них рекомендуется устанавливать теплые полы , что позволяет повысить уровень комфорта в доме.

Также к новейшим следует отнести системы отопления на основе солнечных коллекторов, использование которых в сочетании с высокой тепловой изоляцией строений, позволяет в значительной степени сократить расходы на отопление.

Новое или хорошо забытое старое?

К новейшим системам отопления следует также отнести широко известные во всем мире, но ранее не используемые у нас, системы, эксплуатация которых в значительной мере упрощает обогрев жилища. Примером может служить воздушное отопление , главным достоинством которого является отказ от жидкого теплоносителя, что в сочетании с простотой монтажа системы , делает ее особенно удобной для обогрева двухэтажных построек.

Без правильного экономического обоснования любой инновационный продукт потерпит полное фиаско. Поэтому необходимо произвести расчеты экономической целесообразности установки теплового элемента C3SS5.

Расчеты времени окупаемости и экономический эффект от применения данного устройства посчитаем для двух разных случаев.

Первый расчет произведем с учетом следующих условий:

• Установка C3SS5 применяется в системе горячего водоснабжения для нагрева теплоносителя в бойлере косвенного нагрева.
• C3SS5 работает на номинальной мощности 24 часа в сутки, 365 дней в году.
• Данная система установлена в одном из городов Тюменской области.

Цена теплового элемента Smart Heat C3SS5 на сегодняшний день довольно высока – 150 тыс. рублей, включая стоимость двух блоков питания Hewlett-Packard, необходимых для работы установки. На номинальной мощности прибор потребляет 3кВт электроэнергии в час. Работая без остановок, устройство увеличивает показания электросчетчика ровно на 72 кВт/час в сутки. В год топливная ячейка C3SS5 способна использовать до 26280 кВт/час электрической энергии.

Стоимость одного киловатт-часа электроэнергии для населения Тюменской области в 2015 году составляет 2.25 рублей. Простым умножением получаем стоимость электричества, которое поглотит отопительный агрегат за год. А это ни много ни мало, 26280х2.25=59130 рублей.

Компенсация за использование вычислительной мощности установки составляет 500 рублей за один день использования. Следовательно, за год ваш КИВИ-кошелек (а именно на него компания переводит средства) пополнится на сумму 182500 рублей.

Для того, чтобы определить полученную выгоду, вычтем из величины компенсации затраты на покупку электроэнергии: 182500 руб. - 59130 руб. = 123370рублей.

Бесплатное горячее водоснабжение круглый год, да еще и 123370 рублей полученной выгоды – довольно неплохое финансовое вложение. Мы намеренно употребляем слово «выгода», а не «прибыль». Дело в том, что для получения прибыли необходимо сначала окупить стоимость самой C3SS5. Разделив ее цену на величину финансовой выгоды, получим: 150000/123370 = 1.22 года = 1год 3месяца. Ровно через этот срок устройство выйдет на самоокупаемость и в дальнейшем начнет приносить чистую прибыль в размере 338 рублей в день!

Второй расчет произведем для г. Москвы, где стоимость электроэнергии на 2015 год намного выше, чем в среднем по стране, и составляет 4.68 рублей за 1кВт/час (такой же одноставочный тариф). Все остальные условия – те же, что и в первом случае. Проведенные расчеты приводить здесь не будем, скажем лишь, что для выхода на самоокупаемость в данном случае понадобится не менее 2.5 лет.

Конечно же, данные выкладки довольно приблизительны, а используемые в них величины в реальности широко изменяются в зависимости от режима работы установки и конкретного метода тарификации потребляемого электричества. И все же проведенные расчеты показывают реальную картину, которую дает использование инновационных топливных элементов. А она – весьма оптимистична, значит C3SS5 – жить!

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:

• переносные;
• стационарные.

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.

Инфракрасные полы

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

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

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

Современные технологии утепления дома

Строительство дома сегодня предполагает использование новых способов утепления строений инновационными материалами.

Использование термоизоляционной краски Lic Ceramic

В народе этот современный материал называют нанокраска для утепления. Сверхтонкая теплоизоляция – главное качество этого материала. Применяется для утепления стен, фасадов, крыш, полов. Инновационный материал экономит тепло в помещении на 30%. Для старых построек плюсом будет маленький вес материала. Нет дополнительной нагрузки на стены.

Жидкий пеноизол

Старые постройки требуют бережного отношения к ним. Жидкий утеплитель пеноизол – подаётся под давлением. Заполняет пустоты внутри стен, фундаментов и крыши. Внешний вид старого строения не пострадает. С помощью пенообразного материала заполняют маленькие щели и дефекты в стенах. Утепление дома проводят с большой степенью надёжности.

Пеноизол обладает высокой звукоизоляцией, низкой теплопроводимостью, повышенной сопротивляемостью огню. Утепление дома прослужит 30-50 лет.

Вспененная гранула

Это цельные шарики пенопласта. Называют «дробленый пенопласт».

Применяется так:

1. Добавляют в бетон. Бетон становиться облегченным и с повышенной теплоизоляцией.
2. Пустоты, например, межкирпичной кладки задувают гранулами пенопласта. Не требуется дополнительное выравнивание стен для утепления.

Фольгированные утеплители

Материал состоит из фольги и термослоя. Фольга выполняет задачу отражателя теплового потока. Утепляют стены как снаружи, так и внутри.

Выбор в обустройстве отопления дома и его утепления широк и многогранен. Можно подобрать вариант для выполнения поставленной цели. Использование новых технологий помогает создать в доме уют и комфорт.

ПЛЭН достойная альтернатива

Пленочные лучистые электрические нагреватели – одна из самых интересных разработок в сфере энергосберегающих технологий отопления. ПЛЭН-системы экономичны, эффективны и вполне способны заменить традиционные виды отопления. Нагреватели помещены в специальную термостойкую пленку. ПЛЭН крепят на потолок.

Пленочный лучистый электронагреватель представляет собой целостную конструкцию, состоящую из кабелей питания, нагревателей, экрана из фольги и высокопрочной пленки

Принцип работы такой системы

Инфракрасное излучение нагревает пол и предметы в комнатах, а те в свою очередь отдают тепло воздуху. Таким образом, пол и мебель тоже играют роль дополнительных нагревателей. За счет этого отопительная система потребляет меньше электроэнергии и дает максимальный результат.

За поддержание нужной температуры отвечает автоматика – датчики температуры и терморегулятор. Системы электро- и пожаробезопасны, не пересушивают воздух в помещениях, работают бесшумно. Поскольку нагрев происходит преимущественно с помощью излучения и в меньшей степени благодаря конвекции, ПЛЭН не способствуют распространению пыли. Системы очень гигиеничны.

Еще одно важное достоинство – отсутствие выброса токсичных продуктов горения. Системы не нуждаются в особом уходе, безвредны для здоровья человека, не отравляют окружающую среду

При потолочном инфракрасном обогреве самая теплая зона находится на уровне ног и туловища человека, что позволяет добиться наиболее комфортного температурного режима. Срок эксплуатации системы может составлять 50 лет.

Инфракрасный нагреватель выполняет примерно 10% работы по обогреву помещения. 90% приходится на пол и крупную мебель. Они аккумулируют и отдают тепло, таким образом становясь частью отопительной системы

Что делает ПЛЭН такой выгодной?

Наибольшие расходы покупатель несет в момент приобретения пленочного нагревателя. Конструкция проста в монтаже, и при желании ее можно установить своими руками. Это позволяет сэкономить на работниках. Система не нуждается в техническом обслуживании. Ее конструкция проста, поэтому долговечна и надежна. Окупается она примерно за 2 года и способна служить десятилетиями.

Самый большой ее плюс – существенная экономия на электроэнергии. Нагреватель быстро прогревает помещение и в дальнейшем просто поддерживает заданный температурный режим. При необходимости его легко можно снять и смонтировать в другом помещении, что очень удобно и выгодно в случае переезда.

Инфракрасное излучение оказывает положительное воздействие на здоровье человека, активизирует защитные силы организма. Установив ПЛЭН, владелец дома, помимо отопления, дополнительно получает настоящий физиотерапевтический кабинет

Учебный фильм по монтажу ПЛЭН

В видеоролике показаны все этапы монтажа пленочного нагревателя:

Варианты бюджетного отопления

В сельской местности и отдаленных регионах отопительные системы для частных домов монтируются с учетом усложняющих факторов:

• при перебоях с подачей электроэнергии любые инновации и технологичные решения превращаются в груду бесполезного хлама, помещения остывают;
• нередко приходится рассматривать варианты без газа, поскольку подключение слишком дорого либо невозможно технически;
• цена сжиженного газа и соответствующего оборудования не позволяет хозяину с небольшими доходами устроить автономное отопление;
• ограниченный бюджет.

Замечание. Если отключения света или перепады напряжения наблюдаются постоянно, покупать блок бесперебойного питания либо электрогенератор бессмысленно. У первого может не хватить заряда, второй без помощи хозяина не запустится. Результат: вы приходите с работы и попадаете в холодный дом.

В подобных условиях современной считается энергонезависимая схема обогрева, реализуемая 2 способами:

1. Монтируется самотечная разводка из труб увеличенного диаметра с соблюдением уклонов на горизонтальных участках, как сделано выше на схеме двухэтажного дома. Теплоноситель нагревает печка с водяным контуром или котел, не нуждающийся в электричестве.
2. Строится кирпичная печь с выходом в 3-4 комнаты. В небольшом дачном домике ставится металлическая либо чугунная печка на дровах.

Небольшую плиту с баком - котлом можно сложить своими руками

В качестве источника тепла может выступать газовый котел с энергонезависимой автоматикой типа «», «Лемакс», АОГВ и тому подобные. Если газ на участке отсутствует, можно установить твердотопливный теплогенератор прямого горения, управляемый цепным регулятором тяги.

Во времена СССР, когда населенные пункты массово газифицировались, владельцы жилых домов разрушали кирпичные печки, напрасно занимающие площадь. Теперь наблюдается обратная тенденция – печи восстанавливаются либо выкладываются с нуля.

Многие современные застройщики предпочитают заложить в проект добротный отопитель из кирпича и не зависеть от внешних факторов. Если же печка в жилище сохранилась, восстановите ее, как показано в видеосюжете:

Способы экономичного отопления частного дома

Количество энергии, требующейся на возмещение потерянного тепла, зависит от четырех факторов:

1. месторасположения дома (в более холодных регионах расход больше);
2. величины здания;
3. энергоэффективности дома;
4. энергоэффективности системы отопления.

Первый фактор главный , но он не зависит от вас. Чем холоднее погода на улице, тем больше требуется энергии на поддержание комфортной температуры внутри.

Важен и размер дома. Просторное помещение содержит значительный объем воздуха, который необходимо прогреть. Поэтому крупный дом требует больших затрат на отопление.

Прекрасная возможность для экономии энергии и денег - повышение энергоэффективности дома и системы его отопления. Для этого существует несколько путей:

• выберите оптимальный тип отопительной системы;
• улучшите изоляцию фасада;
• отремонтируйте систему распределения тепла (воздуховодов и труб);
• устраните утечки тепла через двери, окна и различные щели.

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.

Тепловые насосы

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

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

Принцип работы теплового насоса

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

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

Тепловой насос предназначен для использования тепла окружающей среды в системах обогрева

Паровое отопление

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

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

Котел для парового отопления

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.

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.

Традиционные отопительные системы

Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и.

Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.

Недостатки водяного отопления в длительном времени прогревания помещения, возможных протечках и разрывах труб. Нельзя отключать водяную систему зимой, так как вода замерзнет и разорвет трубы.

Электрическое отопление

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

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

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

Схема традиционного и электрического отопления зданий

Приоритеты современных разработок

В современных разработках отопительных систем инженеры делают упор на такие факторы:

• лёгкость монтажных работ;
• компактность системы;
• высокая эффективность (КПД);
• невысокая стоимость;
• обеспечение хороших показателей влажности внутри помещения;
• низкая стоимость 1 калории тепла;
• использование безвредных материалов;
• высокая безопасность при работе оборудования при максимальных нагрузках.

Именно в этих направлениях продвигаются все новые разработки, которые появляются на энергетическом рынке. У каждой системы существуют свои преимущества и недостатки, поэтому конкретный тип отопления подбирается исходя из площади дома, утепления пола, стен и потолка, сезонности отопления, назначения помещения (жилое, рабочее, дача и т.д.).

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.

Вакуумные солнечные коллекторы

Этот способ получения тепловой энергии состоит в том, что вакуумный солнечный коллектор поглощает световую солнечную энергию и преобразует ее в тепло, которое нагревает теплоноситель. Он состоит из комплекса вакуумных трубок, изменяющих энергию солнца с помощью передачи тепла от абсорбционного покрытия внутренней части трубки теплоносителю, содержащемуся в теплообменнике. Этот вид коллекторов работает как трубка-термос. Это позволяет использовать их и в зимний сезон. Принцип работы коллектора: солнечное излучение попадает на плоскость коллектора, проходит через вакуум между трубками и попадает на специальное покрытие, нанесенное внутри второй трубки-термоса. Это покрытие обладает свойствами, которые позволяют ему интенсивно нагреваться, и при этом нагревается вакуумная труба, от которой тепло передается теплоносителю.

Энергия ветра

Энергию ветра можно переработать в электрическую с помощью ветряков (ветрогенераторов). Их мощность зависит от целей применения: промышленных или домашних. Первые могут использоваться большими частными или государственными предприятиями. Как правило, устройства устанавливают не единично, а как минимум по 10−20. Так получается ветряная электростанция. Для личного использования достаточно одного устройства.

Большое отличие ветряных электростанций от привычных атомных и тепловых в том, что они не нуждаются в изначальном сырье для работы, а также не имеют отходов

Самое важное - это ветер не менее 5 м/с по среднегодовым показателям. Мощность установки не для личного использования может достигать 7−8 мВТ

Такая инновация позволяет производить электричество вследствие переработки кинетической энергии ветра в механическую.

Разделяются ветрогенераторы на два вида:

• вертикальные (их работа не зависит от направления ветра);
• горизонтальные (должны устанавливаться строго лицевой частью к ветру).

Максимальный коэффициент полезного действия ветрогенераторов достигает 60%, но среднее значение - 40−50%.

Чем выполнить утепление фасада

Утепление фасада в виде его изоляции - это главная защита дома от потерь тепла через корпус здания

Поэтому очень важно утеплить самую большую по площади часть дома - стены фасада. Изолирующие материалы уменьшают потерю тепла, обеспечивая барьер между внутренней частью дома и существенно отличающейся температурой снаружи

В домах используются разные типы изоляции. Самые распространенные из них - полиуретановая пена, пенополистирол и стекловолокно.

Полиуретановая пена

Пенная изоляция представляет собой распылительную или инъекционную пену.

• Распылительная пена в жидком состоянии распределяется на открытых пространствах новой конструкции дома. После этого пена расширяется, заполняет полость и застывает.
• Инъекционная пена закачивается в существующие трещины, щели или другие пустоты в стенах. Это делает такую полиуретановую пену незаменимой для ремонта изоляции уже существующих домов.

Пенополистирол

Пенополистирол бывает с открытыми или закрытыми ячейками.

• Пенополистирол с открытыми ячейками очень легкий и гибкий. Когда вспенивается полистирольная пена, газ внутри клеток выходит через отверстия в стенке ячейки. Этот процесс способствует созданию легкой и гибкой формы, которая уплотняется по мере ее застывания.
• Пенополистирол с закрытыми ячейками имеет гораздо более плотную и тяжелую структуру. Он формирует плотную поверхность, которая более устойчива к выветриванию и изменению температуры.

Стекловолокно

Стекловолокно изготавливают из соды, известняка, песка и измельченного стекла и поставляют в виде плит или в рулонах. Его размещают в незавершенных стенах, полах и потолках между штифтов, балок и перекладин. Благодаря своей волокнистой структуре, такой материал прекрасно удерживает воздух внутри и препятствует потере тепла.

Фото 1. Кусок стекловолокна. Оно является одним из самых популярных материалов для утепления дома.

Как обогреть дом тепловыми насосами зимой и летом

Тепловые насосы - это приборы для переноса теплого воздуха при помощи электрического насоса. Зимой теплый воздух отделяется от холода на открытом воздухе, и распространяется внутрь дома. Летом тепловой насос меняет направление потока, и теплый воздух из помещения выносится наружу. Для распространения нагретого воздуха по всему дому тепловые насосы используют принудительные системы подачи воздуха.

Существует два типа тепловых насосов.

Геотермальные

Геотермальные насосы закачивают теплый воздух из трубопровода, размещенного под землей . Температура в таком источнике круглогодично стабильна.

В геотермальных насосах контур коллектора представляет из себя змеевик, закопанный в длинные, неглубокие ямы или в вертикальные скважины.

КПД тепловых насосов часто бывает больше 100% , потому что электричество в них используется не для создания тепла, а для его перемещения.

Воздушные

Тепловые насосы с воздушным источником отбора тепла используют наружный воздух в качестве источника тепла зимой и как теплоотвод летом. Такие тепловые насосы выглядят и устанавливаются так же, как центральный кондиционер.

Какие они, современные системы отопления

Если попытаться ответить на этот вопрос в нескольких словах, то ответ будет прост: эффективным . экономичным . надежным . безопасным . экологичным .

Эффективность отопительных систем в последние годы удалось повысить двумя путями. Во-первых, инновации и совершенствование конструкции нагревательных котлов повысили их КПД и энергоэффективность. Современный котел меньше, производительнее и удобнее в эксплуатации, чем его аналог пяти-десятилетней давности. Другое направление роста эффективности − совершенствование теплоизоляционных материалов . используемых при строительстве. Меньше потерь тепла происходит и в элементах системы отопления. Прогресс в микроэлектронике сделал доступными компьютерные системы управления отоплением, которые тоже увеличивают отдачу системы.

Экономичность отопления достигается и его эффективностью, и “умным” управлением системой. Сейчас вполне посильно построить отопление с независимой регулировкой температуры в каждом помещении. Существуют и так называемые “погодозависимые” системы . которые изменяют режим работы не только в зависимости от температуры в помещении, но и в зависимости от температуры на улице. Эти же системы умеют переключать режимы работы системы в зависимости от времени суток, дня недели и даже сезона, не тратя топливо на обогрев дома ночью или в отсутствие жильцов.

Надежность и безопасность отопления за последний десяток-другой лет возросла многократно благодаря использованию новых материалов и управляющей электроники. Новые материалы (пластики и металлопластики, биметаллические “сэндвичи”), способы соединения элементов системы и их монтажа увеличили расчетный срок службы деталей и узлов. Управляющая электроника следит за работой системы, не допускает нештатных режимов работы и напоминает о необходимости профилактических работ и обслуживания системы. Сейчас некоторые системы даже позволяют инженеру дистанционно подключиться к управляющему блоку и произвести диагностику и перенастройку системы.

Экологичность системы определяется ее эффективностью и использованием в качестве возобновляемых источников тепла. О них мы поговорим позднее.

Возможности современной отопительной системы не ограничиваются только теплом в доме. Она может также служить источником горячей воды для бытовых и технических нужд. Она может питать тепловые завесы, которые изолируют дверные проемы от проникновения холодного воздуха снаружи. Также отопление может подогревать крышу и крыльцо вашего дома и даже близлежащие пешеходные дорожки, избавляя вас от необходимости очищать их от снега и льда.

Монолитные кварцевые модули

Этот метод отопления не имеет аналогов. Его изобрел С. Саркисян. Принцип действия теплоэлектронагревателей основан на способности кварцевого песка хорошо накапливать и отдавать тепло. Приборы продолжают нагревать воздух в помещении даже после отключения электропитания. Системы с монолитными кварцевыми электронагревательными модулями надежны, удобны в эксплуатации, не требуют особого ухода и технического обслуживания.

Нагревательный элемент в модуле полностью защищен от любых внешних воздействий. Благодаря этому отопительную систему можно монтировать в помещениях любого назначения. Срок эксплуатации не ограничен. Регулирование температуры осуществляется автоматически. Приборы пожаробезопасны, экологичны.

Экономия средств при использовании электронагревательных модулей составляет около 50%. Это стало возможным потому, что приборы работают не 24 часа в сутки, а лишь 3-12. Время, в течение которого модуль потребляет электроэнергию, зависит от степени теплоизоляции помещения, где он установлен. Чем выше потери тепла, тем большим будет расход электроэнергии. Отопление этого типа используют в частных домах, офисах, магазинах, гостиницах.

Монолитные кварцевые электронагревательные модули при работе не издают шума, не сжигают воздух, не поднимают пыль. Нагревательный элемент замоноличен в конструкцию и не боится никаких внешних воздействий

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.

Достоинства системы

Начнем с положительных качеств подобной системы отопления:

Пленка для монтажа под плинтус

• Поскольку отсутствует конвекция воздуха, частицы пыли не поднимаются с предметов и не разносятся по всей площади помещения.
• Инфракрасное тепло прекрасно воспринимается человеческим телом. При этом температура равномерно распределяется по всему объему помещения, так что теплый воздух не скапливается под потолком.
• Стены и другие ограждающие конструкции, у которых устанавливаются плинтусные радиаторы, нагреваются. Поэтому теплопотери резко уменьшаются. Кроме того, стены всегда будут сухими, а значит, ни плесень, ни грибок никогда не станут поводом для нового ремонта.
• Простота монтажного процесса. Установить и соединить в одну схему такую систему - не проблема, и с этим процессом может справиться даже непрофессионал. Особенно это касается. При этом радиаторы имеют небольшие размеры и презентабельный внешний вид. Так что они никоим образом не смогут испортить дизайн интерьера, в котором устанавливаются.
• Неплохая экономия топлива за счет небольшой температуры теплоносителя. Специалисты утверждают, что она может доходить до 40%, если сравнивать с классической схемой водяного отопления с использованием традиционных батарей.
• Высокий показатель ремонтопригодности. Причем электрические системы ремонтировать гораздо проще, чем водяные. Достаточно снять короб и заменить нижнюю трубку, которая обычно и выходит из строя, на новую. Однако электрические плинтусные радиаторы работают при правильной эксплуатации не один десяток лет. Так что можете об этом вопросе не беспокоиться.
• Если оснастить распределяющий коллектор терморегуляторами, то можно легко контролировать распределение тепла по комнатам. К примеру, в гостиной ночью не нужна высокая температура, значит, в этой комнате ее можно понизить, уменьшив подачу теплоносителя. В это же время в спальне температуру нужно поднять, значит, необходимо перераспределить поток теплоносителя так, чтобы он пошел в спальные комнаты.

Кстати, с помощью плинтусного отопления летом можно снижать температуру внутри помещения. Правда, вместо горячей воды систему надо заполнить холодной. Эффект «прилипания» действует и в этом случае, так что стены начнут охлаждаться.

Солнечные батареи

Принцип работы солнечного отопления

Описывая современные способы получения энергии для обогрева дома, нельзя не упомянуть о солнечном отоплении . При этом для обогрева используются как фотоэлектрические панели, так и солнечные коллекторы.

Обратите внимание!
Низкие показатели энергоэффективности фотоэлектрических панелей (КПД менее 20%) стали причиной того, что они практически полностью вытесняются батареями коллекторного типа. .

Принцип работы коллектора

Система отопления, работающая от энергии солнца, включает в себя такие элементы:

• Сам коллектор – установку из ряда трубок, соединенных с резервуаром, заполненным теплоносителем. По типу конструкции выделяют плоские, вакуумные и воздушные коллекторы. Схема конструкции коллектора приводится на фото.
• Контур, по которому теплоноситель попадает в систему, где происходит забор тепловой энергии.
• Тепловой аккумулятор – водяной бак, в котором и происходит преобразование энергии.
• Иногда в эту систему также добавляют насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя по контуру для более эффективного энергообмена.

Система на базе солнечных батарей

Эффективное использование солнечных коллекторов

Чтобы отопление дома с использованием этой технологии было максимально эффективным, необходимо соблюдать ряд рекомендаций:

Правильная установка обеспечивает максимальный приток энергии

• Во-первых, солнечное отопление может использоваться в качестве основного только тогда, когда в месяц в вашем регионе наблюдается не менее 18-20 солнечных дней. Если же этот показатель ниже, то в обязательном порядке необходимо монтировать резервную систему обогрева.
• Во-вторых, размещать коллекторы необходимо как можно выше, а ориентировать таким образом, чтобы на них попадало максимальное количество солнечных лучей. При этом важно распределить элементы так, чтобы поток энергии на протяжении всего светового дня был относительно равномерным.
• Оптимальный угол установки коллекторов по отношению к горизонту – 30-450.
• Трубы, соединяющие коллекторы с теплообменником, необходимо обязательно изолировать для сокращения энергопотерь.

Альтернативные виды обогревательных систем

Схема самотечного отопления.

Инновационные способы обогрева частных домов отличает безопасность при эксплуатации, экономичность, компактность.

Новые системы обогрева индивидуального загородного жилья позволяют менять мощность обогревательных приборов в системе по пожеланиям владельца.

В новых обогревательных системах применяются высококачественные трубопроводы нового поколения, обновления в разводке систем, позволяющие улучшать экономические показатели.

Авангардные системы отопления обустраиваются так, что имеется возможность регулировки подачи теплового носителя под реальные погодные условия и с учетом времени суток. В новых обогревательных системах предусматривается установка специальных регуляторов с таймером, который программируется на автоматическое включение/выключения для поддержания заданного температурного режима ночью. На радиаторы устанавливают термостатические вентили для регулирования температуры в каждой комнате частного дома.

К альтернативным и экономным системам отопления можно отнести:

• обогрев с использованием солнечной энергии;
• тепловой насос;
• вакуумные солнечные коллекторы;
• отопление на пропан-бутане;
• инфракрасные обогреватели;
• пленочные лучистые электрообогреватели - ПЛЭН;
• система обогрева «».

Инфракрасный обогрев один из самых экономных способов

Инфракрасный спектр является частью электромагнитного спектра. Такая форма излучаемого тепла самая основная. Это тот же 100% натуральный тип тепла , который ежедневно излучает и поглощает человеческое тело.

По внешнему виду отличить электрическую систему от водяной практически невозможно. Это все тот же алюминиевый короб, который нагревается от тех же медных трубок. Правда, подводящих трубок не видно. А вот внутреннее наполнение совершенно другое. В верхней трубке размещается электрический кабель, подающий ток. Кабель хорошо заизолирован с помощью силиконового наполнителя. В нижней трубке установлен тепловой кабель в виде воздушного ТЭНа. Мощность одного погонного метра ТЭНа составляет 200 ватт.

Устанавливать такие радиаторы проще простого, а для подключения к сети переменного тока потребуется обычная розетка. Если правильно рассчитать мощность одного электрического радиатора и взять нужную длину нагревательного элемента, то можно одной такой батареей отапливать небольшое помещение.

Внимание! Производители делают все, чтобы обеспечить максимальную защиту электрических плинтусных радиаторов. Но специалисты не рекомендуют устанавливать их во влажных помещениях дома.

Водяное отопление

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

Виды водяных систем

В зависимости от типа присоединения нагревательных приборов системы делят на:

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

По способу разводки различают:

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

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

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

Схема двухтрубного водяного отопления загородного дома

Преимущества и недостатки

Водяной обогрев широко распространен благодаря доступности теплоносителя

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

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

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

Если высота потолков более 3 м, в доме большие окна, есть дополнительные потребители или помещения недостаточно хорошо теплоизолированы, все эти нюансы обязательно нужно учесть в расчетах.

Закрытая система отопления дома

Система теплый пол

Технология напольного отопления – это удобная и экономичная система прогрева помещения. В современных установках используются прогрессивные материалы. Для изготовления трубопроводов применяются легкие и прочные полимерные материалы.

Основой теплого электрического пола служит греющий кабель. Главное в этом виде отопления – качество кабеля, от которого зависит эффективность работы системы и длительность ее службы.
Теплые полы, использующие воду, не выделяют вредных веществ, электромагнитных излучений. Вода – дешевый и теплоемкий теплоноситель. Монтируется сеть трубопровода, по которой течет жидкость, между основанием и покрытием пола. По сравнению с электрической системой «теплый пол», этот вид отопления значительно дешевле.

Политика энергоснабжения, проводимая в последние годы, предполагает переход на возобновляемые источники энергии. Все чаще для производства электричества используется не газ и уголь, а солнце, ветер, энергия воды. Это экологически чистые источники энергии, которые не загрязняют выбросами и сбросами окружающую природную среду.

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.

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.

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

Типы современных систем отопления

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

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

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

Нагревательные приборы системы отопления бывают:

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

Схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией

В качестве источника тепла могут использоваться:

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

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

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

Схема устройства воздушного отопления в частном доме

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

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

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

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

Воздушное отопление с дополнительными приборами

Водяное отопление

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

Виды водяных систем

В зависимости от типа присоединения нагревательных приборов системы делят на:

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

По способу разводки различают:

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

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

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

Схема двухтрубного водяного отопления загородного дома

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

Закрытая система отопления дома

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

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

Котел для парового отопления

Электрическое отопление

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

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

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

Схема традиционного и электрического отопления зданий

Инновационные системы отопления

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

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

Инфракрасные полы

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

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

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

Тепловые насосы

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

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

Принцип работы теплового насоса

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

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

Тепловой насос предназначен для использования тепла окружающей среды в системах обогрева

Солнечные коллекторы

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

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

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

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

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

Видео: виды систем отопления

Наверняка, мало кто из обывателей знает о новых технологиях в отоплении. Их примером может стать плинтусное отопление. Оно не затрагивает виды топлива, а представляет собой оригинальный подход к организации отопительной системы в доме с использованием необычных конструкций отопительных приборов.

Как устроена система плинтусного отопления

Принцип обогрева

Эта отопительная система разделяется по виду теплоносителя на водяную и электрическую. Если рассматривать первый вариант, то для него характерен совершенно иной подход к созданию отопительных приборов. В основе же всей системы лежит несколько узлов:

1. Радиаторный блок.
2. Коллектор распределения теплоносителя.
3. Специальные кислородонепроницаемые пластиковые трубки, которые вставляются в гофрированные шланги из сшитого полиэтилена.

Радиатор - это 2 соединенные между собой медные трубки диаметром 13 миллиметров. На них закрепляются алюминиевые или латунные ребра, и все это закрывается алюминиевым коробом. Конструкция достаточно проста, а все элементы, изготовленные из цветных металлов, обладают длительным сроком эксплуатации и высоким показателем теплоотдачи.

Интересна конструкция самого короба. Состоит она из трех элементов, полученных методом штамповки. Короб имеет стандартные размеры, где ширина - 28 миллиметров, а высота - 140 миллиметров. То есть это достаточно компактный отопительный прибор. Крепление теплообменника внутри корпуса производится с помощью специально установленных на задней стенке держателей.

Коллектор такой отопительной системы представляет собой 2 горизонтальные трубы, которые снабжены всей необходимой запорной арматурой. Это отсечные вентиля, сливные краны, воздухоотводчики и термометры. То есть это полноценный прибор для распределения теплоносителя. Кстати, верхняя труба в гребенке - это магистраль подачи горячей воды в систему отопления. Нижняя труба - приемник воды из обратки. Коллектор может быть изготовлен из стальных или пластиковых труб.

Теперь несколько слов о трубках, которые используются в качестве магистралей разводки теплоносителя по системе отопления. Их две - внутренняя гладкая и внешняя гофрированная. Никаких креплений между двумя трубками нет, просто одна вставлена в другую. Первая играет роль магистрали, а вторая - туннеля, потому что вся соединительная система будет закладываться в пол. И если необходимо будет заменить внутреннюю трубку, ее просто вытягивают из внешней, а вместо нее вставляют новую. И при этом не придется вскрывать полы, так что ремонтный процесс максимально упрощен.

Внимание! Есть в этой системе два показателя, которые влияют на продолжительность ее эксплуатации. Это полное отсутствие кислорода и невосприимчивость пластика к негативному действию солей, растворенных в воде.

Плинтусные радиаторы

Есть некоторые ограничения, которые нужно учитывать при работе плинтусного отопления. Температура теплоносителя должна быть не больше +85С, а давление - не больше трех атмосфер. Это требование обусловлено техническими свойствами сшитого полиэтилена. Под действием более высоких показателей он просто придет в негодность. Но если необходимо установить плинтусное отопление в городской квартире, где теплоноситель в сети имеет показатели до +95С и 9 атмосфер, следует принять меры предосторожности. К примеру, вместо пластиковых трубок использовать металлопластиковые или медные. Можно установить более мощный коллектор с дополнительным теплообменником, который будет снижать и температуру, и давление.

В настоящее время подобные системы оборудуются различными приборами и автоматикой, которые будут отвечать за безопасность работы и эффективное распределение температуры по всем помещениям дома. Дополнительно могут применяться циркуляционный насос, термостаты, сервоприводы, термометры, манометры и прочее. То есть можно организовать современный тип отопительной системы.

Электрическое плинтусное отопление

Плинтусные электроконвекторы

По внешнему виду отличить электрическую систему от водяной практически невозможно. Это все тот же алюминиевый короб, который нагревается от тех же медных трубок. Правда, подводящих трубок не видно. А вот внутреннее наполнение совершенно другое. В верхней трубке размещается электрический кабель, подающий ток. Кабель хорошо заизолирован с помощью силиконового наполнителя. В нижней трубке установлен тепловой кабель в виде воздушного ТЭНа. Мощность одного погонного метра ТЭНа составляет 200 ватт.

Устанавливать такие радиаторы проще простого, а для подключения к сети переменного тока потребуется обычная розетка. Если правильно рассчитать мощность одного электрического радиатора и взять нужную длину нагревательного элемента, то можно одной такой батареей отапливать небольшое помещение.

Внимание! Производители делают все, чтобы обеспечить максимальную защиту электрических плинтусных радиаторов. Но специалисты не рекомендуют устанавливать их во влажных помещениях дома.

Принцип работы

Новые технологии отопления, к которым относится и плинтусное, внедряются в жизнь с трудом. Ведь не все потребители хотят рисковать, не зная сути новшества. Установленные на места крепления плинтусов новые радиаторы слишком близко располагаются к поверхности стен. А значит, конвекционный способ отопления здесь не используется. Все дело в эффекте «прилипания», который отметил известный физик Генри Коанда. Опытным путем он установил, что около поверхностей, не связанных с внешним миром, образуется зона пониженного давления. И любое поступления воздуха извне заполняет это пространство. Все это в полной мере касается и плинтусного отопления.

Незаметное в дизайне отопление

В коробе радиатора сделаны две продольные щели - одна находится у пола, а вторая сверху ближе к поверхности стены. Воздух, попадающий через нижнюю щель, проходит через трубки обогрева и нагревается. Затем он поднимается, проходя через верхнюю щель. Тут и срабатывает эффект «прилипания». То есть не происходит нагрева воздуха внутри комнаты, а нагревается стена, которая затем начинает отдавать тепло. Если сравнить принцип действия плинтусного отопления, то он чем-то похож на работу ИК-нагревателей. Они греют не окружающий воздух, а предметы, расположенные рядом. Стена тоже после получения необходимого тепла начинает излучать инфракрасные волны.

А поскольку конвекция в этом случае отсутствует, то можно не нагревать теплоноситель до высоких температур. Важно использовать в производстве плинтусных радиаторов материалы, обладающие высокой теплоотдачей. Медь, латунь и алюминий - лучшие для этого металлы. Для сравнения можно показать коэффициенты теплоотдачи разных материалов. К примеру, у стали он равен 92 Вт/м 2 , у алюминия - 236 Вт/м 2 , у меди - 390 Вт/м 2 .

Добавим, что температура алюминиевого корпуса плинтусного радиатора при максимальном режиме работы - не больше +40С, при этом поверхность стены имеет температуру +37С. Этого достаточно, чтобы нагреть комнату до комфортной температуры, а обжечься при этом о нагревательные поверхности практически невозможно.

Достоинства системы

Начнем с положительных качеств подобной системы отопления:

Пленка для монтажа под плинтус

• Поскольку отсутствует конвекция воздуха, частицы пыли не поднимаются с предметов и не разносятся по всей площади помещения.
• Инфракрасное тепло прекрасно воспринимается человеческим телом. При этом температура равномерно распределяется по всему объему помещения, так что теплый воздух не скапливается под потолком.
• Стены и другие ограждающие конструкции, у которых устанавливаются плинтусные радиаторы, нагреваются. Поэтому теплопотери резко уменьшаются. Кроме того, стены всегда будут сухими, а значит, ни плесень, ни грибок никогда не станут поводом для нового ремонта.
• Простота монтажного процесса. Установить и соединить в одну схему такую систему - не проблема, и с этим процессом может справиться даже непрофессионал. Особенно это касается электрического отопления. При этом радиаторы имеют небольшие размеры и презентабельный внешний вид. Так что они никоим образом не смогут испортить дизайн интерьера, в котором устанавливаются.
• Неплохая экономия топлива за счет небольшой температуры теплоносителя. Специалисты утверждают, что она может доходить до 40%, если сравнивать с классической схемой водяного отопления с использованием традиционных батарей.
• Высокий показатель ремонтопригодности. Причем электрические системы ремонтировать гораздо проще, чем водяные. Достаточно снять короб и заменить нижнюю трубку, которая обычно и выходит из строя, на новую. Однако электрические плинтусные радиаторы работают при правильной эксплуатации не один десяток лет. Так что можете об этом вопросе не беспокоиться.
• Если оснастить распределяющий коллектор терморегуляторами, то можно легко контролировать распределение тепла по комнатам. К примеру, в гостиной ночью не нужна высокая температура, значит, в этой комнате ее можно понизить, уменьшив подачу теплоносителя. В это же время в спальне температуру нужно поднять, значит, необходимо перераспределить поток теплоносителя так, чтобы он пошел в спальные комнаты.

Кстати, с помощью плинтусного отопления летом можно снижать температуру внутри помещения. Правда, вместо горячей воды систему надо заполнить холодной. Эффект «прилипания» действует и в этом случае, так что стены начнут охлаждаться.

Недостатки системы

Распределение температуры по комнате

• Высокая стоимость приборов и материалов - цветные металлы стоят сегодня недешево.
• Длина одного радиатора не должна превышать 15 метров. В противном случае эффективность системы резко снижается.
• Нельзя устанавливать на батареи декоративные накладки. Они, во-первых, забирают тепло, а, во-вторых, снижают поток теплого воздуха вверх.
• Близкое расстояние отопительных приборов к стеновой поверхности становится причиной коробления обойной отделки.
• Нельзя закрывать плинтусные приборы отопления мебелью и другими громоздкими вещами, поскольку из-за этого снижается теплоотдача.

Заключение по теме

Новейшие технологии в отоплении, такие как плинтусное и инфракрасное, используются все чаще, потому что застройщики частных домов большое внимание стали уделять теплоизоляции зданий. В прошлом веке это было невозможным, так как теплопотери старых домов были огромны, а отопить помещения такими способами было нельзя. Новый подход в строительной сфере позволяет использовать другие способы отопления, которые ведут к экономии денежных средств из семейного бюджета. Так давайте экономить.

Как улучшить показатели отопительной системы и сделать ее обслуживание более комфортным для собственника частного дома. Для решения этой задачи необходимо знать новые тенденции и разработки в области теплоснабжения. Все современные системы отопления частного дома должны быть не только удобны, но и иметь оптимальные эксплуатационные характеристики.

Требования к современному отоплению дома

Назначение любого теплоснабжения – поддержание комфортного уровня температуры в помещении. Однако помимо этого современное отопление частного дома должно отвечать целому ряду дополнительных требований.

Прежде всего – это максимальная безопасность для проживающих в доме. Т.е. никакой элемент теплоснабжения или его работа не должны нанести вред человеку. В особенности это относится к относительно новым полимерным материалам изготовления. Также при выборе системы следует учитывать такие факторы:

• Экономическая целесообразность . Важно, чтобы количество получаемой тепловой энергии стремилось к аналогичному показателю потребляемой. Современное отопление частного дома должно иметь КПД, близкий к 100%;
• Минимальные ресурсы на обслуживание . У традиционных отопительных схем есть несколько существенных недостатков – большое количество сажи (твердотопливные котлы и печи), необходимость ежегодной очистки труб, постоянный контроль за объемом топлива и режимом работы. Современные виды отопления частного дома практически полностью исключают влияние этих факторов на работу;
• Максимальная автономность работы .

Что нужно предпринять, чтобы выполнить эти условия максимально? Для этого рекомендуется изучить предложения на рынке отопительных приборов и схем, выбрав оптимальную сборку для конкретного дома.

В большинстве случаев экономически целесообразнее провести модернизацию существующей системы, чем делать полностью новую.

Способы улучшения характеристик отопления

Далеко не всегда современные котлы отопления или трубы из новых материалов являются единственными факторами улучшения параметров системы. Сначала специалисты рекомендуют провести комплексный анализ внешних и внутренних факторов, влияющих на характеристики теплоснабжения.

Определяющим из них является уменьшение тепловых потерь здания. Именно они напрямую влияют на оптимальную мощность, которой должно обладать современное отопление без электричества или традиционного типа. Однако при этом следует учитывать нормы вентиляции – воздухообмен в каждой комнате должен соответствовать нормативам. Современные способы отопления частного дома не должны ухудшать комфорта проживания.

Способы оптимизации работы отопительной системы можно условно разделить на несколько видов – установка котлов с высоким показателем КПД, монтаж труб с пониженной теплоотдачей и применение батарей с хорошим коэффициентом теплопередачи.

Модернизация системы отопления

Для повышения текущих параметров системы можно поменять ряд ее компонентов. Подобное улучшение выполнятся только после расчета текущих характеристик и выявления «слабых» мест в отопительной схеме.

Самый простой способ – установить бак косвенного нагрева (теплоаккумулятор). Современное электроотопление в совокупности с многотарифным счетчиком дадут возможность снизить затраты на энергоноситель. Важно правильно рассчитать объем бака.

Также можно сделать более глобальные изменения в схеме:

• Монтаж коллекторной разводки трубопроводов . Актуален для домов с большой площадью;
• Замена стальных труб на полимерные меньшего диаметра . Это даст возможность уменьшить общий объем теплоносителя, что повлечет за собой экономию на его нагреве;
• Установка контролирующих устройств – программаторов, терморегуляторов и т.д. Эти современные приборы отопления предназначены для слежения за текущими параметрами системы и изменения режима ее работы в зависимости от настроек.

Также значительно улучшит характеристики установка нового котла отопления. Современные газовые модели потребляют на порядок меньше энергоносителя и имеют встроенные приборы контроля и группы безопасности. Нередко современные методы отопления загородного дома предусматривают монтаж пиролизных котлов долгого горения, работающих на топливных гранулах или брикетах.

Необходимо заранее проверить, смогут ли новые элементы отопления монтироваться со старыми. Например – в открытом отоплении установка полипропиленовых труб небольшого диаметра невозможна. Они не смогут обеспечить естественную циркуляцию без монтажа насоса.

Альтернативное теплоснабжение дома

В состав современного отопления частного дома должны входить новые методы получения тепловой энергии. В отличие от стандартных они имеют низкое энергопотребление, но при этом характеризуются небольшим количеством вырабатываемого тепла.

В качестве источника тепловой энергии можно использовать солнечное излучение или почвенный нагрев теплоносителя. Все зависит от климатических условий, площади участка и финансовых возможностей:

• . Работает по принципу разницы температур между различными слоями почвы. Для организации системы потребуются большие затраты и специальное оборудование – тепловой насос;
• Солнечный коллектор . Это один из видов современного отопления без электричества. Напрямую зависит от интенсивности солнечного излучено в конкретном регионе. В летний период может использоваться в качестве ГВС.

Зачастую эти системы устанавливаются в качестве вспомогательных для уменьшения затрат на отопление. Каждая из них требует детального просчета для выявления целесообразности приобретения и монтажа. Так, комплексная геотермальная установка для дома площадью 150 м² будет стоить около 700 тыс. рублей.

Котлы

Центральным узлом любой классической отопительной схемы является котел. От его функциональных возможностей во многом зависят параметры теплоснабжения. Так, современные электрокотлы для отопления дома могут занимать немного места и при этом вырабатывать оптимальное количество тепловой энергии.

К отопительному оборудованию этого вида предъявляются довольно жесткие требования. Оно должно быть максимально безопасно в эксплуатации, технические характеристики соответствовать существующим нормам, а управление иметь понятно-интуитивный интерфейс.

Электрические котлы отопления

Установка электрических нагревательных приборов актуальна в том случае, если площадь помещения относительно небольшая или нет подвода магистрального газа. На практике для организации современного электроотопления можно применять не только котлы классической конструкции с ТЭНом, но и новые модели, у которых другой принцип работы.

Принцип работы электродного котла заключается в создании движения электродов в паре катод-анод. Это приводит к нагреву воды и повышению давления. В результате возникает циркуляция теплоносителя. У современных котлов отопления электродного типа помимо зоны нагрева есть блоку управления, а также предусмотрена возможность подключения к программатору.

Для получения большего количества тепла можно установить индукционный котел. Он работает по принципу электромагнитной индукции, возникающей между сердечником и обмоткой. Для обеспечения безопасности катушка и сердечник полностью изолированы от контакта с водой.

Эти современные виды электрического отопления частного дома имеют несколько особенностей. Главным из них является низкая инерционность – нагрев воды происходит очень быстро. Однако помимо этого нужно учитывать следующие особенности эксплуатации:

• Текущие расходы на отопление. Нагрев теплоносителя с помощью электроприборов считается наиболее затратным;
• Приобретение и монтаж дополнительных элементов – расширительного бака, циркуляционного насоса, группы безопасности;
• У электродных котлов особые требования к теплоносителю. Он должен содержать относительно большое количество солей для поддержания реакции электролиза.

Но несмотря на эти факторы, электроотопление нашло широкое применение в зданиях с отсутствием газовых магистралей. Еще одним преимуществом является возможность организации отдельных контуров нагрева воздуха в каждом помещении.

Во время установки электрических котлов необходим монтаж УЗО. Также рекомендуется провести отдельную линию электропроводки.

Газовые конденсационные котлы отопления

Одним из современных способов отопления частного дома является установка газовых конденсационных котлов. Внешне они практически ничем не отличаются от традиционных. Разница состоит в дополнительном внутреннем теплообменнике.

Суть новаторского дополнения заключается в использовании тепловой энергии продуктов сгорания. Относительная сложная сеть внутреннего дымохода снижает температуру угарных газов до образования точки росы на дополнительном теплообменнике. Он соединен с обратной трубой отопления. В результате этого вода в нем нагревается из-за воздействия горячего конденсата.

По заверениям производителя у этого современного прибора отопления КПД может быть выше 100%. На практике он достигает 99%, что является рекордом для нагревательных котов. Но для правильного выбора определенной модели следует учитывать такие факторы:

• Полученный конденсат нельзя сливать в канализационную систему. Он должен храниться в герметичной емкости;
• Для каждой модели котла этого типа есть рекомендуемый температурный режим работы, при котором происходит формирование конденсата на поверхности вторичного теплообменника;
• Высокая стоимость оборудования.

Так как этот современный метод отопления частного дома предусматривает низкотемпературный режим работы – рекомендуется увеличить площади радиаторов и батарей. Это влечет дополнительные затраты на приобретение компонентов системы.

В низкотемпературных газовых котлах можно использовать пластиковые дымоходы, так как степень нагрева угарных газов будет невысокой – до +60°С.

Твердотопливные котлы длительного горения

Альтернативной современному печному отоплению частного дома являются котлы длительного горения. В отличие от традиционных моделей нагрев теплоносителя происходит не за счет сгорания топлива, а в результате воспламенения древесных или угольных газов.

Для этого ограничивают приток воздуха в камеру сгорания, что влечет за собой тление твердого топлива. Выделяемые газы по каналам поступают в зону дожига, где происходит нагнетание кислорода с помощью вентилятора или турбины. В результате газовая смесь воспламеняется, выделяя большое количество тепловой энергии.

Преимуществами этого современного способа обогрева частного дома являются:

• Экономичный расход топлива;
• Долгое время работы на одной загрузке дров или угля;
• Возможность регулировки степени нагрева теплоносителя с помощью интенсивности работы вентилятора.

Одним из недостатков этого современного отопления без электроэнергии является низкая температура угарных газов. Это приводит к образованию конденсата на дымоходной трубе. Поэтому все котлы длительного горения должны комплектоваться теплоизолированной дымоходной системой.

Стоимость всех вышерассмотренных котлов отопления отличается в зависимости от фирмы-производителя и удельной мощности.

Особенностью работы котлов длительного сгорания является большое количество сажи в камере сгорания и на теплообменнике. Поэтому их чистку нужно проводить чаще, чем у классических моделей.

Отопление дома без электричества

Но что делать, если установка современных электрокотлов для отопления дома нецелесообразна, а газовая магистраль в доме отсутствует? В качестве альтернативы можно улучшить систему печного или каминного отопления. Для этого необходимо установить систему воздушных каналов, соединенных с теплообменником печи.

Современное печное или каминное отопление частного дома с дополнительными воздушными каналами использует всю энергию от сгорания топлива. Для правильной организации необходимо продумать систему трубопроводов. Чаще всего они располагаются вверху, скрытые декоративным потолком. Для регулирования мощности притока горячего воздуха в каждом помещении должны быть установлены дефлекторы.

Кроме этого, следует знать особенности комплектации, свойственные только этому современному методу отопления загородного коттеджа:

• Для нормальной вентиляции следует установить канал забора воздуха с улицы. Во избежание попадания пыли в систему монтируют фильтры;
• Улучшить циркуляцию потоков можно с помощью вентиляторов или турбин. Они же являются частью современного электроотопления дома, если дополнительно установить электрические нагревательные элементы;
• Обязательная герметичность теплообменника. Ни в коем случае угарный газ не должен попасть в воздушные каналы.

Если же анализировать стоимость обустройства, то печное или каминное виды отопления частного дома будут на порядок дороже, чем традиционные способы нагрева воздуха. Однако самая простая схема может включать в себя только воздушные каналы без системы фильтрации и принудительной циркуляции горячих воздушных потоков.

Если в отопительной системе нет канала притока воздуха с улицы – следует обеспечить вентиляцию в доме. Она может быть принудительная или естественная.

Радиаторы и трубы отопления

Помимо современных отопительных котлов не менее важными компонентами являются трубы и радиаторы. Они необходимы для эффективной передачи тепловой энергии воздуху в помещении. Во время проектирования системы необходимо решить две задачи – уменьшить тепловые потери при транспортировке теплоносителя по трубам и улучшить теплоотдачу батарей.

Любые современные радиаторы отопления должны не только иметь хорошие показатели теплопередачи, но и удобную для ремонта и обслуживания конструкцию. Это же касается трубопроводов. Их монтаж не должен вызывать затруднений. В идеале установку может осуществить сам владелец дома без применения дорогого оборудования.

Современные радиаторы отопления

Для увеличения теплоотдачи в качестве основного материала изготовления батарей все чаще используют алюминий. Он имеет хорошие показатели теплопроводности, а для получения нужной формы можно применять технологию литья или сварки.

Но нужно учитывать, что алюминий очень чувствителен к воздействию воды. Современные чугунные радиаторы отопления лишены этого недостатка, хотя и обладают меньшей энергоемкостью. Для решения этой проблемы была разработана новая конструкция батарей, у которых водяные каналы изготавливаются из стальных или медных труб.

Эти современные трубы для отопления практически не подвергаются коррозии, имея минимальные размеры и толщину стенок. Последнее необходимо для эффективной тепловой передачи алюминию энергии от горячей воды. У современных радиаторов отопления есть несколько преимуществ, заключающихся в следующем:

• Долгий срок эксплуатации – до 40 лет. Однако он зависит от условий работы и своевременного выполнения прочистки системы;
• Возможность выбора способа подключения – верхнее, нижнее или боковое;
• В комплектацию может входить кран Маевского и терморегулятор.

В большинстве случаев модели современных чугунных радиаторов отопления делают дизайнерскими. Они имеют классические формы, некоторые из них изготавливаются в напольном варианте с элементами художественной ковки.

КПД радиатора отопления зависит от правильной установки и способа подключения. Это обязательно учитывается при монтаже системы.

Современные трубы отопления

Выбор современных труб отопления во многом зависит от материала их изготовления. В настоящее время чаще всего используют полимерные магистрали из полипропилена или сшитого полиэтилена. Они имеют дополнительный армирующий слой из алюминиевой фольги или стекловолокна.

Однако они имеют один существенный недостаток – относительно низкий порог температурного воздействия до +90°С. Это влечет большое температурное расширение и как следствие – повреждение трубопровода. Альтернативой полимерным трубам могут служить изделия из других материалов:

• Медные . С точки зрения функциональности медные трубопроводы соответствуют всем требованиям к отопительной системе. Они просты в монтаже, практически не изменяют форму даже при экстремально высоких температурах теплоносителя. Даже при замерзании воды стенки медных магистралей будут расширяться без повреждения. Недостаток – высокая стоимость;
• Нержавеющая сталь . Она не подвергается ржавлению, ее внутренняя поверхность имеет минимальный коэффициент шероховатости. К недостаткам можно отнести стоимость и трудоемкий монтаж.

Как правильно подобрать оптимальную комплектацию современного отопления? Для этого необходимо воспользоваться комплексным подходом – сделать правильный расчет системы и согласно полученным данным выбрать котел, трубы и радиаторы с соответствующими эксплуатационными характеристиками.

В видеоматериале показан пример современного отопления дома с помощью системы теплый пол: