Новые технологии в отоплении

Тепловые насосы для отопления частного дома

Тепловые насосы в качестве первичного источника тепла используют экологически чистую природную энергию грунта, воды или воздуха (см.рис). Они также могут использовать и любое уходящее технологическое тепло. В зависимости от вида первичного источника тепла выделяют следующие виды тепловых насосов:

Рассольно-водяной
Водо-водяной
Воздушно-водяной
Водо-воздушный
Воздушно-воздушный

Рассольно-водяные насосы

Верхний слой земной поверхности (грунт) является стабильным источником тепла: температура на глубине трех метров относительно постоянна и лежит в диапазоне от 7 °C до 13 °C. Восприятие тепла грунта происходит с помощью горизонтальнго и вертикально-проложеного теплообменника (коллектора/зонда), находящегося недалеко от обогреваемого здания. Тепло с помощью теплоносителя (рассола) поступает из грунта в тепловой насос.

Тепловые насосы, использующие тепло грунта или грунтовых вод также называют геотермальными насосами.Грунтовые воды являются самым оптимальным источником энергии для тепловых насосов,их температура которых почти не опускается ниже +12 °C.

С коллекторным грунтом

В первичном контуре такого насоса (грунте) находится теплоноситель (рассол), а во вторичном контуре (системе отопления здания) – вода. Первичный контур воспринимает тепло грунта привнесенное туда солнечной радиацией, дождем или талыми водами.Контур грунтового коллектора располагается на глубине от 1,2 до 1,5 м, где температура в течении года достаточно постоянна. Дальнейшее углубление приводит к повышению строительных расходов и оправдано для регионов с более холодным климатом и более продолжительным зимним периодом.Каждый контур грунтового коллектора должен быть равен по длине соседним контурам, чтобы не создавать гидравлического перепада давлений по контурам. Следует также избегать протяженности отдельного контура более, чем 100 метров, так как гидравлическое сопротивление труб приведет к повышению расхода энергии циркуляционных насосов.

Площади земли, находящиеся над проложенными грунтовыми коллекторами должны, по возможности, иметь минимальную застройку и затенение, чтобы полноценно регенирировать в течение теплого времени года. Солнечное излучение и осадки должны обеспечивать полную регенерацию грунта, чтобы к началу отопительного периода он был готов отдавать накопленное тепло.Для прокладки грунтовых коллекторов необходимо проведение большого объема земляных работ. Для нового строительстваэто, как правило, не влечет за собой больших дополнительных затрат, однако, если речь идет о модернизации системы отопленияуже существующего объекта, издержки возрастают многократно. Теплоотдача различных видов грунта лежит в пределах от 10 до 35 Вт/м2.Наиболее эффективными в этом отношении являются насыщенные влагой плотные почвы, например, глинистые.

С зондом

Применение вертикального зонда осуществляется с помощью буровых установок и занимает гораздо меньше времени, чем в случае с коллектором. Важную роль здесь играет расположение скважин и их глубина.Поэтому монтаж грунтовых зондов должны проводить специализированные компании с компетентными специалистами. Кроме того, с ними заключается договор на гарантийное и послегарантийное обслуживание скважин.Современные законодательные нормы и правила требуют в большинстве случаев согласований с местными властями и получения разрешения на право проведения буровых работ.Для правильного проектирования и подбора тепловых насосов большое значение играет точное определение состава почвы на всей глубине бурения скважины, наличие грунтовых вод, насыщенность ими почвенных слоев, а также возможность попадания зондов в русла подземных рек. В среднем, при нормальных гидрогеодезических условиях, для укрупненного определения мощности скважины для расчета принимается значение 50 Ватт на метр (согласно VDI 4640). Если зонд находится в почве высокого влагосодержания, то это значение может быть несколько выше.

Разные виды грунта имеют соответственно разную теплоотдачу, но, не смотря на это, тепловые насосы с геотермическими зондами и с грунтовыми коллекторами на данный момент пользуются большой популярностью, особенно в европейских странах.

Водо-водяные насосы

Вода также является хорошим источником первичного тепла для теплового насоса. Даже в холодные зимние месяцы температура грунтовой воды остается постоянной и лежит в пределах от 7 °C до 12 °C. Чтобы использовать грунтовые воды, их выкачивают из "верхней" скважины, направляют в теплообменник водо-водяного теплового насоса и затем охлажденную воду сбрасывают в "нижнюю" скважину.

Поверхностные грунтовые воды также могут эффективно использоваться в качестве первичного источника тепла, однако, следует помнить, что их температура сильно колеблется в зависимости от времени года.Качество воды должно соответствовать требованиям производителя тепловых насосов, так как высокоэффективные пластинчатые теплообменники тепловых насосов очень чувствительны к качеству воды.Чтобы избежать поломки теплообменника, как правило, рекомендуют использовать промежуточные теплообменники. В этом качестве хорошо себя зарекомендовали теплообменники из нержавеющей стали, передающие тепло от грунтовой воды первичного контура к рассолу внутреннего контура теплового насоса. Тем самым, тепловой насос оказывается надежно защищенным.

Тепловые насосы типа вода-вода – одни из наиболее эффективных, экономичных и экологически чистых методов отопления и охлаждения зданий. Автономные, высокоэффективные установки могут быть расположены почти везде внутри здания. Стандартные системы используют бойлер и градирню для добавления или изъятия энергии из контура, в то время как геотермальные системы используют грунт или аквифер(водоносный пласт) как средство теплообмена, без применения бойлера или градирни.

Источник тепла – сточные воды

Кроме тепла наружного воздуха, земли или воды – тепловые насосы могут эффективно использовать тепло сточных или технологических вод, а также тепло уходящего воздуха с вентиляцией помещений, когда вторичное тепло используется для подогрева горячей воды или приточногонаружного воздуха. Тепло сточных вод с успехом рекуперируется, но для этого необходимо предусмотреть систему с промежуточным теплообменником из стали высокой коррозионной стойкости.

Воздушно-водяные насосы

Наружный воздух, как источник тепла, требует самых небольших издержек при применении.Воздух засасывается вентилятором, охлаждается в испарителе теплового насоса и выбрасывается обратно в окружающеепространство.До температуры окружающего воздуха равной –20 °C современные воздушно-водяные тепловые насосы могут обеспечить теплоснабжение помещения. Однако, при более низких температурах такой тепловой насос не может обеспечить теплом помещение в моновалентном режиме и требуется дополнительный теплогенератор. Так как теплообменники воздушно-водяных тепловых насосов обеспечивают большой расход воздуха (3 000 до 4 500 м 3 /ч), необходимо предусмотреть правильное расположение воздухозаборников для создания комфортных условий проживания.

Водо-воздушные насосы

Прямо противоположны предыдущему типу. Во входном контуре тепловой насос использует тепло грунтовых и иных вод, на выходе теплоносителем является воздух. В такой системе обогрев ведется за счет воздуха, что не считается идеальным решением для частного дома.

Воздушно-воздушные насосы

Принцип таких систем построен на том, что забирая тепловую энергию наружного воздуха, тепловой насос передает ее сразу в помещение. Используется тепловой насос воздух – воздух для удешевления работы энергетической системы отопления, а также для нагрева воды. В ряде случаев можно использовать устройство в «обратную» сторону и охлаждать помещения дома в летний жаркий период. Тепловые насосы воздух – воздух являются универсальными в применении, надежными в эксплуатации, работают бесшумно и имеют оптимизированную вентиляционную систему.

buildforum.ru

Задачи новых методик

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

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

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

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

Твердотопливные технологии

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

Конструкция пиролизного котла

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

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

Разновидности жидкого топлива

Принцип работы жидкотопливного котла

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

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

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

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

Газовые системы

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

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

Электроустановки

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

К новинкам в данной сфере относятся:

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

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

Применение тепловых насосов

Схема геотермального отопления

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

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

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

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

Применение энергии солнца

Принцип работы солнечного коллектора

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

тепловые коллекторы;
солнечные панели.

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

Конвекционные технологии

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

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

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

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

Пленочные системы

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

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

www.portaltepla.ru

Новые технологии систем отопления

Оглавление: [скрыть]

Выбор систем обогрева зданий
Альтернативные виды обогревательных систем
Обогрев построек с использованием солнечной энергии
Вакуумные солнечные коллекторы
Обогрев зданий тепловым насосом
Обогрев жилья сжиженным газом
Обогрев инфракрасными обогревателями

На сегодняшний день одна из наиболее дорогостоящих услуг от коммунального хозяйства — это обогрев жилища. И зачастую нормативы на нее завышены на четверть стоимости, а в некоторых регионах и больше. Уменьшение стоимости обогрева может дать установка теплового счетчика или современные новые технологии отопления.

Схема водяного отопления.

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 правильного выбора системы обогрева индивидуального жилья необходимо выделить важные моменты:

доступность вида топлива;
площадь отапливаемого помещения;
предполагаемые финансовые затраты на эксплуатацию данного способа обогрева;
экономичность системы отопления в сравнении с другими способами обогрева;
факторы, влияющие на долговечность работы обогревательного оборудования и его экологичность.

Новейшие технологии в отоплении разрабатываются с применением доступных видов топлива и позволяют свободно использовать отопительное оборудование и приборы, оставлять их в автоматическом режиме работы, легко регулировать температурный режим, разные рабочие параметры систем. Эффективная работа оборудования по новым технологиям дает возможность поддерживать комфортную температуру, выбирать эффективный обогрев домов и при этом экономить средства.

Вернуться к оглавлению

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 «Умный дом».

Вернуться к оглавлению

Устройство электрических систем отопления.

В этом виде обогрева зданий используют активную солнечную установку, обеспечивающую бесперебойную подачу горячей воды и подачу дополнительного количества тепла в систему центрального отопления дома.

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.

Вернуться к оглавлению

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.

http://youtu.be/apDoB4KZNWs

Вернуться к оглавлению

Тепловой насос — это устройство, использующее для обогрева дома тепловую энергию, получаемую из окружающей среды. Принцип действия этой установки состоит в том, что с помощью внешнего контура из источника тепла в окружающей среде забирается несколько градусов тепла и под давлением, создаваемом системой насоса, оно преобразуется в энергию, с помощью которой теплоноситель в системе отопления дома нагревается до 70 °С.

В данном виде технологии обогрева помещений используются такие источники тепла:

воздух;
солнечная радиация;
вода из природных источников;
грунтовые воды;
почва;
канализационные воды и отходы.

К достоинствам этого метода обогрева относится: компактность установки, безопасность эксплуатации, отсутствие необходимости в устройстве вентиляционной системы, экологичность.

Вернуться к оглавлению

Новые технологии обогрева частного жилья разрабатываются так, чтобы было экономически выгодно их применять. Инженеры и конструкторы предусматривают в них применение самых доступных видов топлива. На сегодняшний день лучшей технологией, сочетающей в себе доступность топлива и высокий коэффициент теплоотдачи, является обогрев дома с использованием сжиженного газа пропан-бутана.

Для обогрева зданий с использованием пропан-бутана предусматривается резервуар большой емкости, спрятанный в грунт. Система, работающая по данной технологии, оборудуется газовыми котлами, в качестве топлива в которых используется сжиженный газ.

К достоинствам системы относятся экологичность, дешевизна топлива, применение в условиях отсутствия коммуникаций, поставляющих природный газ.

Вернуться к оглавлению

Работа инфракрасных обогревателей по своему эффекту похожа на действие солнечных лучей: инфракрасные волны длинного диапазона поглощаются предметами в помещении, стенами и полом частного строения, а потом тепло отдается нагретыми поверхностями окружающему воздуху.

Достоинства:

высокий коэффициент полезного действия;
быстрый прогрев;
отсутствие сквозняков;
возможность применения автоматического режима управления системой;
экономическая выгода.

Пленочные лучистые электрообогреватели — ПЛЭН

Пленочный лучистый обогреватель относится к наиболее рациональной современной технологии обогрева помещений. Эта система надежна в работе, обеспечивает необходимый температурный режим, при этом минимально потребляя электрическую энергию. Система включает в себя низкотемпературные пленочные электрообогреватели и регуляторы тепла.

Принцип работы ПЛЭН: при прохождении электрического тока через проводники они выделяют тепло, которое передается на алюминиевую фольгу и нагревает ее до температуры 35-45 °С.

Теплая алюминиевая фольга излучает мягкий инфракрасный тепловой поток, который поглощается поверхностями в помещении. Вторичное тепло от поверхностей в помещении нагревает воздух, который перемещается снизу вверх.

Система обогрева «Умный дом» В инженерной технологии «Умный дом» обогрев помещений использует программы, автоматически регулирующие температуру. Устанавливается четыре параметра температурных режимов: комфортный, минимальный или экономный, ночной и пользовательский, который программируется пользователем по желанию или потребностям. Еще большей эффективности системы достигают зонированием обогрева. Это позволяет некоторые группы помещений обогревать в автономном режиме: детские и жилые помещения программируются на комфортную температуру, в подсобных зонах и пустующих помещениях поддерживается минимальная температура.

1poteply.ru

Малоизвестные новые технологии в отоплении

Отопление частного дома » Другие варианты 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:

Радиаторный блок.
Коллектор распределения теплоносителя.
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/м2, у алюминия — 236 Вт/м2, у меди — 390 Вт/м2.

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.

Новые технологии в отоплении: используем альтернативные источники энергии

Сегодня в частных домах как нигде более востребованы новые отопительные технологии. Связано это с тем, что владелец частного дома напрямую заинтересован в рациональном расходовании ресурсов, потребляемых теплогенераторами. При этом экономия на энергоносителях является непременным условием сокращения расходов на отопление.

Именно по этой причине многие владельцы частных домов отказываются от традиционного водяного или воздушного отопления, и переходят на отопление с применением альтернативных источников энергии.

Есть много способов альтернативного обогрева

Инфракрасные обогреватели

Принцип действия

Первый тип оборудования, о котором стоило бы упомянуть, анализируя новые технологии отопления дома – это ИК-обогреватели. При этом инновационным в таком подходе является как раз использование этих устройств в качество основного источника тепла, ведь для местного обогрева инфракрасные отопители применяются повсеместно.

Сравнительная эффективность конвективного и инфракрасного обогрева

Что же представляет собой этот тип оборудования?

Инфракрасный обогреватель представляет собой устройство, излучающие световые волны в ИК-диапазоне. Волны беспрепятственно проходят через воздух, и нагревают те объекты, на которые попадают.
Чаще всего для поддержания в доме оптимального температурного режима используются электрические модели, в которых источником излучения является ТЭН или спираль открытого типа. Излучаемые световые волны отражаются от специального рефлектора, и потому обогревают именно то пространство, на которое направлен прибор.

Потолочные отопители

Газовые ИК-приборы часто используют для внешнего обогрева, а также для повышения температуры в гаражах, складах или других подсобных помещениях. Газово-воздушная смесь поступает в корпус устройства, где сжигается на термостойких перфорированных пластинах.
Для обогрева пола, потолка или даже стен могут применяться пленочные инфракрасные системы отопления. Они монтируются под отделкой, и при воздействии электрического тока на карбоновые термоэлементы происходит нагрев поверхности.

Обогрев с использованием пленочных систем

Плюсы и минусы инфракрасного обогрева

Насколько же оправдано применение ИК-устройств в качество основы для отопления дома?

С точки зрения экономии расходования энергоресурсов этот тип отопителей является одним из наиболее выгодных. КПД может достигать 95%, что вместе с быстрым нагревом помещения существенно оптимизирует затраты.

Обратите внимание! Для эффективного регулирования энергопотребления рекомендуется систему отопления на базе ИК-приборов (да, в общем, и любую другую) комплектовать автоматическими регуляторами на основе термостатов.

Экологичность этого типа устройство также на высоте. При работе инфракрасного обогревателя не выделяются токсины, потому его можно считать абсолютно безопасным как для людей, так и для окружающей среды.

Существенный недостаток у подобного способа обогрева лишь один – достаточно высокая цена. Чтобы оборудовать отопительную систему для всего дома, понадобится вложить весьма существенную сумму. За счет экономии электроэнергии она, конечно, окупится – но нескоро.

Тепло из земли и воды

Геотермальные установки

Выше мы говорили об использовании более экономичных потребителей энергии. Однако новые технологии отопления загородного дома позволяют не только сокращать потребление, но и обеспечивать производство электричества. При этом полученную энергию можно пускать на самые разные нужды, начиная от освещения дома и заканчивая обеспечением работы котла водяного отопления.

Схема геотермальной установки

Одним из способов такого «получения» энергии является использование геотермальных установок. Они работают по принципу теплового насоса, и обеспечивают забор тепла из грунта за пределами дома.

Конструкция геотермальной системы следующая:

В доме устанавливается специальный тепловой насос для отопления дома, отвечающий за перекачку теплоносителя.
В шахту за пределами здания опускается теплообменник – грунтовый зонд. По нему к тепловому насосу подаются грунтовые воды.
При прохождении через насос они теряют часть своего тепла, которое отбирается насосом и используется на нужды обогрева здания.

Обратите внимание! Более эффективные геотермальные системы используют не сами грунтовые воды, а антифриз, который заливается в установленный на глубине резервуар.

Принцип распределения температур при работе теплового насоса

Новые системы отопления, сконструированные на основе теплового насоса, весьма эффективны: на 1 кВт затраченной энергии они способны продуцировать от 4 до 6 кВт. При этом для работы системы не требуется твердое или жидкое топливо, а в процессе работы в окружающую среду не выделяются токсины или тяжелые металлы.

Установка геотермальной отопительной системы – удовольствие не из дешевых. Стоимость базового комплекта оборудования составляет около 250 тысяч рублей, а наиболее эффективные модели могут достигать планки в 700-800 тыс.

При этом монтаж установки своими руками вряд ли возможен. Несмотря на то, что существует вполне доступная видео инструкция, главная сложность заключается в обустройстве шахты для теплообменника. Так что лучше не рисковать, а обратиться к профессионалам.

Гидротермальные установки

Впрочем, можно обойтись и без бурения глубокой шахты, и при этом получить энергию для обогрева вашего дома из внешней среды. Это реально в том случае, если рядом с домом есть водоем, который не промерзает до дна даже в самое холодное время года.

На таком водоеме вполне можно соорудить гидротермальную установку, которая будет извлекать тепловую энергию из придонного слоя воды. Конструкция такой установки схожа с геотермальной:

Схема гидротермальной установки

В доме монтируем тепловой насос, отвечающий за движение теплоносителя по трубам.
На дно водоема укладываем зонд-теплообменник, отвечающий за забор тепла.

Совет! Чтобы зонд не всплывал, каждый погонный метр необходимо зафиксировать грузилом массой не менее 1 кг.

Эффективность работы гидротермальной станции напрямую зависит от длины зонда. При правильном монтаже «выход» составляет до 40Вт с 1 погонного метра теплообменника.
В результате для обогрева загородного дома средних размеров достаточно системы длиной 200-300 метров, что при компактной укладке зондов на дно – совсем немного.

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.

Заключение

Планируя реконструкцию отопительной системы, не следует ограничивать себя традиционными вариантами обогрева. Стоит изучить новые виды отопления, и вполне возможно, один из них окажется наиболее подходящим для вашей ситуации!

загрузка…

otoplenie-gid.ru

Новые системы отопления частных домов

Использование новых систем отопления частных домов становится не просто данью моде, а актуальным решением насущных проблем. Благодаря внедрению подобных новинок удается сократить расход приобретаемого топлива, увеличить в целом эффективном отопления и уменьшить вред, причиняемый окружающей среде. Вместе с тем, любые новаторские идеи должны быть изначально простыми в использовании, чтобы стать действительно конкурентными традиционными методам.

Содержание

Задачи новых методик

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

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