Инновации в энергетике для частных домов. Новые технологии в отоплении частного дома - современные отопительные системы на примерах. Как обогреть дом тепловыми насосами зимой и летом

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.

Виды

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

гидротермальные;
геотермальные;
солнечные;
инфракрасные.

Рассмотрим их подробнее.

Гидротермальная

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

Принцип действия

Установку можно разбить на три составляющие:

внешний контур;
внутренняя разводка;
геотермальный насос.

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

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

Преимущества устройства

Конструкция имеет следующие преимущества:

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

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

Геотермальная установка

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

Особенности оборудования

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

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

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.

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

Устройство системы

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

теплообменник;
накопительный бак;
трубопровод;
аванкамера.

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

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

Достоинства и недостатки

Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:

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

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

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

Инфракрасное излучение

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

Особенности оборудования

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

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.

Энергоносители поднимаются в цене. Обогрев собственного жилья становиться дорогим.

В данной статье остановимся на:

Технологии современных систем обогрева под углом их инновации;
Новых технологиях утепления стен – второй способ экономии затрат на отоплении.

Варианты отопления частного дома:

Система получения тепла в традиционном варианте. Источник тепла – котел. Тепловая энергия распределяется теплоносителем (вода, воздух). Улучшить можно посредством увеличения теплоотдачи котла.
Энергосберегающее оборудование, которое применяется в новых технологиях отопления. Для обогрева жилья энергоносителем выступает электричество (гелиосистема, разные типы электрического обогрева и солнечные коллекторы).

Новые технологии в отоплении должны помощь в решении вопросов:

Уменьшение затрат;
Бережное отношение к природным ресурсам.

Теплый пол

Инфракрасный пол (ИК) – современная технология обогрева. Основным материалом выступает необычная пленка. Положительные качества – гибкость, повышенная прочность, влагостойкость, огнеустойчивость. Укладывать можно под любой напольный материал. Излучение ИК пола хорошо влияет на самочувствие, идентично действию солнечных лучей на организм человека. Денежные расходы на укладку ИК пола меньше на 30-40% чем при затратах на установку полов с электрическими элементами подогрева. Экономия электроэнергии при использовании пленочного пола 15-20%. Пульт управления регулирует температуру в каждой комнате. Нет шума, запаха, пыли.

Использование многотарифного счётчика позволит применить электрический тёплый пол с греющим кабелем.

При водяном способе подачи тепла в стяжку пола ложится металлопластиковая труба. Температура нагрева ограничивается 40 градусами.

Водяные солнечные коллекторы

Инновационная отопительная технология применяется в местах с большой солнечной активностью. Водяные солнечные коллекторы располагают на открытых для солнца местах. Обычно это крыша здания. От солнечных лучей вода нагревается и направляется внутрь дома.

Отрицательным моментом является невозможность использования коллектора в ночное время. Нет смысла применять в районах северного направления. Большим плюсом использования этого принципа получения тепла будет общедоступность энергии солнца. Не приносит вреда природе. Не занимает полезную площадь во дворе дома.

Гелиосистемы

Применяются тепловые насосы. При общем расходе электроэнергии в 3-5 кВт насосы перекачивают от природных источников в 5-10 раз больше энергии. Источником выступают природные ресурсы. Полученная тепловая энергия поступает в теплоноситель при помощи тепловых насосов.

Главная мысль при использовании тепловых насосов – это перспективность. Расходы на ввод в эксплуатацию системы высокие.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные обогреватели нашли применение в виде основного и дополнительного отопления в любом помещении. При низком потреблении электроэнергии получаем большую теплоотдачу. Воздух в помещении не пересушивается.

Установка легко крепится, не нужны дополнительные разрешения на этот вид обогрева. Секрет экономии – в том, что тепло накапливается в предметах и стенах. Применяют потолочные и настенные системы. У них большой срок службы, более 20 лет.

Схема работы плинтусной технологии обогрева помещения напоминает работу ИК-нагревателей. Нагревается стена. Потом она начинает отдавать тепло. Инфракрасное тепло отлично переносится человеком. Стены не будут подвержены грибку и плесени, поскольку всегда будут сухими.

Легко устанавливается. Регулируется подача тепла в каждой комнате. Летом можно систему использовать для охлаждения стен. Принцип действия, как и при обогреве.

Воздушная система отопления

Отопительная система построена по принципу терморегуляции. Горячий или холодный воздух подается непосредственно в помещение. Основной элемент – печь с газовой горелкой. Сгораемый газ отдает тепло в теплообменник. Оттуда нагретый воздух поступает в помещение. Не требует водопроводных труб, радиаторов. Решает три вопроса – отопление помещения, вентиляция.

Преимущество в том, что отопление можно запустить в работу постепенно. При этом действующее отопление не пострадает.

Теплоаккумуляторы

Теплоноситель нагревается ночью в целях экономии денежных расходов на электроэнергию. Теплоизолированный бак, емкость больших размеров представляет собой аккумулятор. Ночью он нагревается, днём идет отдача тепловой энергии для отопления.

Использование компьютерных модулей и выделяемого ими тепла

Для запуска системы подачи тепла необходимо подключение интернета и электричества. Принцип работы: используется тепло, которое выделяет процессор при работе.

Применяют компактные и недорогие ASIC-чипы. Собирают в одно устройство несколько сотен чипов. По себестоимости эта установка выходит, как обычный компьютер.

Современные технологии утепления дома

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

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:

Добавляют в бетон. Бетон становиться облегченным и с повышенной теплоизоляцией.
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 новых технологий в обустройстве отопления дома и его утепления широк и многогранен. Можно подобрать вариант для выполнения поставленной цели. помогает создать в доме уют и комфорт.

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

Особенности оборудования

переносные;
стационарные.

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

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

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

Использование термоизоляционной краски Lic Ceramic

Жидкий пеноизол

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:

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

Фольгированные утеплители

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:

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

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:

месторасположения дома (в более холодных регионах расход больше);
величины здания;
энергоэффективности дома;
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

Особенности оборудования

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

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

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

Устройство системы

теплообменник;
накопительный бак;
трубопровод;
аванкамера.

Достоинства и недостатки

Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:

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

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.

Являются скорее не элементом роскоши, а необходимостью. Это связано с постоянным ростом цен на различные виды энергоносителей. Согласитесь, каждый хочет жить в теплом помещении, и при этом платить сравнительно небольшие деньги.

Утепление, как элемент эффективного отопления

Если поднимать вопрос качества отопления в здании, первое, что рекомендуют специалисты – утепление дома. Для этого проводятся определенные работы с полами, чердаками и стенами. Только в этом случае есть смысл говорить об улучшении самого процесса отопления.

Только после термомодернизации дома можно заниматься сменой системы обогрева. Конечно же наилучшим вариантом является рассмотрение современных решений. Все большую популярность получают передовые технологии и разработки в области отопления дома, которые используют альтернативные источники энергии. Кроме того, нередко разрабатываются новые установки, которые работают на привычных энергоносителях, но при этом потребляют их в разы меньше.

На что обратить внимание

Во время выбора системы отопления в дом, первое, что нужно сделать – решить для себя основные моменты:

Есть ли необходимость установки этого оборудования?
В доме вы будете проживать постоянно или приезжать несколько раз в месяц?
Допустимые затраты?

Если для себя вы нашли смысл устройства или модернизации системы отопления, первым делом лучше обратить внимание на новые разработки в этой области.

Инфракрасные обогреватели

Этот источник тепла можно использовать как местный или повсеместный. Устройство излучает волны в определенном диапазоне, что позволяет за минимальное время нагревать предметы, находящиеся рядом. Это особенно удобно в садовых домах.

Для использования в домашних условиях желательно применять варианты, которые питаются от сети 220 В. Нагревательным элементом выступает ТЭН. От него расходятся волны, что дает возможность нагревать не воздух, а предмет.

Такое отопление считается одним из самых экономных. КПД подобных обогревателей доходит до отметки в 95%. При этом помещение можно нагреть за минимальное количество времени.

Инфракрасные приборы являются безопасными как для человека, так и для окружающей среды. Они не выделяют никаких вредных веществ. Несмотря на все достоинства, ИК-устройства имеют два основных недостатка:

Высокая стоимость прибора.
Большое потребление электроэнергии.

Конечно же, если говорить о работе одной или двух таких установок – проблем не возникнет. Но при рассмотрении ситуации со стороны обогрева крупного дома – дорого, как покупка, так и использование.

Газовые конвекторы

Газовые конвекторы представляют собой приборы, которые обогревают воздух при помощи сгорания соответствующего энергоносителя. При этом все продукты, получающиеся в результате реакции, выходят наружу посредством дымохода. Такие системы могут работать, как на газе в баллонах, так и на трубопроводном.

Принцип действия прост: теплые слои воздуха поднимаются вверх, когда холодные опускаются и потом нагреваются. Для удобства такие системы дополнительно комплектуются термостатом и принудительной конвекцией. Подобные установки идеально подходят для домов, где нет центрального газопровода.

Важно! Не стоит экономить на монтаже подобных систем, так как в случае неправильного подсоединения есть большая вероятность отравления газами.

Геотермальная установка

Одним из основных представителей новых технологий в отоплении малых и крупных частных домов являются геотермальные установки. Их работа основана на принципе теплового насоса, который обеспечивает прием энергии из земли, находящейся за пределами дома. Система устроена следующим образом:

В специально отведенном помещении устанавливается специальное оборудование, которое осуществляет трансформацию низкопотенциального тепла грунта и перекачку теплоносителя для системы отопления.
За пределами дома в специальной шахте располагается грунтовой зонд – он же теплообменник. Забирая тепло грунта или геотермальных источников, он греет теплоноситель, который направляется в помещение с основным оборудованием. Для предотвращения опасности замерзания в наружном контуре используется не вода, а антифриз.
В контуре теплового насоса циркулирует хладоагент, который легко меняет свое агрегатное состояние. Фреон (или аналогичное вещество), сжимаясь под действием компрессора, конденсируется и отдает тепло внутреннему теплоносителю системы отопления. В дросселе давление снова падает, хладоагент испаряется благодаря теплу от грунта, и цикл повторяется.

Подобные системы отопления считаются одними из самых эффективных. Они потребляют энергию только на работу компрессора и насосов для перекачки теплоносителя. Они могут вырабатывать от 2,5 до 6 кВт тепла на 1 кВт затраченной электроэнергии. Во время работы установка не выделяет никаких токсинов, угрожающих здоровью человека или окружающей среде.

Но вместе с тем подобное оборудование является недешевым. Так, например, базовый набор обойдется хозяину дома примерно в 4 тысячи долларов. При этом стоимость самых эффективных моделей доходит до 13.

Также важно учитывать, что вряд ли удастся произвести установку такой системы своими силами. При этом главной проблемой считается создание подходящей шахты для теплообменника. Ее бурение – процесс весьма трудоемкий и требует специальной квалификации. Именно поэтому лучше обратиться к специалистам, которым тоже придется заплатить. При использовании горизонтальной раскладки змеевика котлован можно выкопать и своими силами, но для ощутимого эффекта от работы установки потребуется значительная площадь территории.

Гидротермальная установка

Для получения природной энергии для отопления можно также обойтись и без сильного углубления в землю. Правда для этого необходимо расположение дома рядом с водоемом, который не промерзает до дна никогда.

Именно в этом месте можно установить гидротермальное оборудование, которое способно забирать тепло из воды. Такая система имеет несложный принцип работы, схожий с геотермальной:

В здании размещается тепловой насос
В водоем (лучше всего на дно) устанавливается зонд, забирающихй энергию.

Важно! Когда начинается отопительный сезон, соответствующий зонд должен находиться на дне, так как именно в этом месте вода не промерзает. Для этого на каждый погонный метр крепится груз, тяжестью не менее 1 килограмма.

Эффективность работы системы напрямую зависит от длины подводного зонда. В случае правильной установки можно добиться эффекта в 40 Вт всего от 1 метра. В результате для дома вполне будет достаточно использовать теплообменник длиной в 300 метров. При этом он укладывается компактно и занимает минимальную площадь.

Если говорить о стоимости, подобные системы обойдутся немного дешевле, чем геотермальные, так как нет необходимости углубляться в землю. Кроме того, они не требуют специального отведения территории.

Солнечные коллекторы

Еще одним сравнительно новым средством отопления можно назвать солнечные батареи. Для получения энергии используются специальные панели и коллекторы. При этом последние применяются гораздо чаще, так как имеют КПД выше и больше подходят для систем отопления..

Эффективной считается система, установленная в месте, где в год бывает не меньше 200 солнечных дней. Чтобы заранее предотвратить теплопотери, нужно качественно изолировать все соединяющие трубы.

Для отопления домов сегодня используется все больше различных источников энергии. Каждый из них имеет свои положительные и отрицательные стороны. Многие люди стараются переходить на использование современных систем, которые позволяют экономить ресурсы, не загрязнять окружающую среду, а также обезопасить свое здоровье.

Считается, что каждый человек должен сделать в жизни минимум три важные вещи: родить сына, посадить дерево и построить дом.

Дом – это основная мечта почти любого человека и вторая человеческая потребность, следующая сразу за потребностью в пище. Но как только у вас появляется дом, сразу же встаёт вопрос о его отоплении, поскольку температура за бортом изменяется в широких пределах и 7-8 месяцев в году она явно ниже желаемых пределов. А человек ощущает себя комфортно в сравнительно узком диапазоне температур 20…25⁰С, поэтому зимой и в межсезонье дом следует обогревать. И казалось бы вот оно – долгожданное лето, и тут незадача: нам слишком жарко. Дом приходится охлаждать, чтобы снова получить вожделенные 20…25⁰С, а для этого мы используем кондиционер. Как же кондиционер работает? Он создает холод или действует как-то иначе? На самом деле, он не создает холод! Он забирает тепло из воздуха внутри дома, тем самым делая его холоднее, и переносит это тепло на улицу в наружный блок и там выбрасывает в окружающее пространство. Обидно, но это тепло пропадает даром.

И что же мы имеем?

Нам нужно поддерживать доме комфортный диапазон температур, а для этого мы используем 2 типа устройств. Одно из них служит для увеличения тепла в доме и называется отопительной установкой (системой отопления), а второе – для уменьшения тепла в доме и называется кондиционер. К этой мысли нас приучили с детства: отопления для тепла, кондиционер для прохлады : И ТОЧКА!

Какие же виды отопления мы рассматриваем? Любая отопительная установка работает на одном принципе: создает источник повышенной температуры внутри дома, передает полученное тепло теплоносителю (воде, антифризу, воздуху), который и разносит тепло по дому. Конечная задача – согреть воздух в помещении, а пребывание человека в этом теплом воздухе и создает ощущение комфорта. Практически, все источники повышенной температуры работают за счет сжигание того или иного вида топлива (за исключением электрических приборов обогрева, которые довольно дороги в эксплуатации). Надо ли спрашивать какой из видов топлива является мечтой любого домовладельца? Конечно, это магистральный газ, считающийся, почему-то, самым малозатратным по ежемесячным платежам. Именно, с помощью этой идеи-фикс, которая по-сути, является ловушкой, из нас делают послушных потребителей. Эксплуатируя наше естественное желание построить дом для своей семьи и сделать его комфортным для самых близких и любимых людей, власти, чиновники, олигархи – все те кто распоряжается краном с «национальным достоянием», забирают у нас самое главное: НАШУ СВОБОДУ. У нас в стране полно земли для строительства, но почему-то она недоступна. У нас в стране добывается огромное количество нефти и газа, но где эта доля общенародной собственности? Проблема жилья и проблема отопления – вот два главных рычага давления на людей. Без сомненья, их можно решить в кратчайшие сроки, но как тогда нами манипулировать? Пока мы покупаем газ и другие углеводороды в нашей стране ничего не изменится. Это выгодно только нефтегазовым воротилам и, сросшейся с ними, власти, но не нам с вами. Мы знаем только одну страну, где природные богатства работают на благо населения: Это Объединённые Арабские Эмираты. Там дешевый бензин и при рождении каждого гражданина на его счет поступает кругленькая сумма. На благо каждого местного араба трудится 7 приезжих трудовых мигрантов, для которых эта страна никогда не станет родной: стать гражданином можно только по рождению и происхождению. Куда деваются доходы от газа и нефти в нашей стране вы все прекрасно видите.

В странах, где власть и капитал не развращены льющимся с неба дождем нефте-газо-долларов давно уже развиваются и достигли хорошего уровня АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ. И даже там, где есть нефть и газ(например, в Норвегии), люди и даже власти понимают, что запасы полезных ископаемых конечны. И момент, когда они иссякнут – не за горами. Почему бы не взять на вооружение передовой опыт, в частности, стран Скандинавии, где более 10-ти лет назад начали успешно внедряться Воздушные Тепловые Насосы для отопления. Ведь их климат так похож на наш и даже более суровый. Какие же выгоды сулит нам применение этих чудо-машин и что нам это дает? Но обо все по порядку.

Начнем с того, что тепловой насос генерирует тепловую энергию без использования процесса горения, а значит там не используется топливо. Ещё, это значит, что цены на это самое топливо (газ, солярка, мазут, пелеты, дрова) отныне перестают нас волновать. Это наша энергетическая независимость! Естественное следствие из этого -Пожаробезопасность данной системы отопления и одно из его очевидных преимуществ!

Следующий важный момент. Мы говорили о том, что нас приучили к мысли что для обогрева жилья в холодное время надо использовать одно устройство, а для охлаждения в жару – другое. А нельзя ли иметь одно устройство, одну климатическую систему для обогрева и охлаждения. Так сказать, «HEAD and SHOULDERS», ДВА в ОДНОМ? Оказывается, можно! По сути, Тепловой насос является «ТЕПЛОВОЙ МАШИНОЙ» (или Холодильной Машиной), а Отопления и Кондиционирование – это два режима её работы. Конечно же, Воздушный тепловой насос является технически сложным устройством. Для того что забирать тепло из морозного воздуха (до -25 ⁰С) пришлось преодолеть много технических сложностей, и этот процесс не останавливается. В ближайшие годы будет освоена эффективная работа этих устройств до наружных температур -30…-35⁰С. Но даже сегодняшние устройства, работающие до -25⁰С, эффективны как отопительные приборы. Учитывая, что ежемесячные платежи при использовании теплового насоса уже сегодня сравнимы с оплатой за магистральный газ, и тот факт, что срок службы воздушных тепловых насосов составляет более 20 лет – они заслуживают серьезного рассмотрения в качестве кандидата на роль системы отопления – кондиционирования.

Тепловой насос является автономной системой, работающей без участия человека. Мы задаем желаемую комфортную температуру в доме, скажем +23⁰С, и встроенная инверторная система управления теплового насоса будет плавно менять его производительность, поддерживая с высокой точностью заданную температуру в помещении. Для работы компрессора и системы управления требуется только электроэнергия и наружный воздух естественной температуры.

Поскольку тепловой насос не создает тепло, а тратит электроэнергию лишь на процесс его переноса из окружающего воздуха, то на выходе тепла получается в разы больше, чем если бы электричество было потрачено на прямой нагрев электронагревателями. Этот выигрыш, равный отношению полученного тепловой энергии к потраченной электрической, называется COP (Coefficient Of Performance). COP зависит от разницы наружной и внутренней температур (а при постоянной внутренней – только от наружной) и составляет для температур нашего региона от 2-х до 5-ти. В среднем за сезон он составляет три. То есть, в среднем, за сезон вы получаете в три раза больше тепловой энергии, чем потрачено электрической. А это и дает ежемесячные платежи, сравнимые с магистральным газом.

Ещё одним важным преимуществом является тот факт, что установка такой отопительной системы не требует согласования ни с пожарными службами, ни со службами БТИ и всякими прочими, призванными почему-то осложнять нашу жизнь даже в нашем собственном доме! А это, наверное, и есть движение в сторону свободы и независимости личности! Те, кто сегодня сделал это шаг, установив, как и большинство граждан Скандинавии, Воздушные Тепловые Насосы в качестве системы отопления, чувствуют себя гораздо комфортнее, так как ими уже не так просто манипулировать. Сама мысль, что тебе наплевать на то какие сейчас цены на газ и т.п., дорогого стоит. И мы готовы всячески этому способствовать. Независимость от быта порождает свободу в умах, а не это ли самая большая ценность для человека: говорить и мыслить СВОБОДНО!

Воздушные тепловые насосы - это :

-простой монтаж, нет необходимости в строительных работах
-установка возможна в течение одного дня
-возможно установить в уже построенных домах
-автоматическое регулирование температуры в период отсутствия домовладельца, экономичный режим поддержания температуры в доме +10⁰С. Автоматический перезапуск и восстановление работы после сбоя электропитания
-возможно кондиционирование (охлаждение) помещений в летний период;
- низкие ежемесячные расходы
-стоимость оборудования и установки существенно ниже чем для других типов отопления

-безопасность и длительный срок службы

-широкий выбор моделей ведущих японских производителей