Новые технологии в отоплении частного дома - современные отопительные системы на примерах. Новый "секретный" способ отопления дома. Не говори никому! Экономное отопление новые технологии

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

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

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

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

Выбор систем обогрева зданий

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

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

Схема принципа работы геотермального отопления.

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

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

Вакуумные солнечные коллекторы

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

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

Современные технологии для отопления частного дома

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

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

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

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

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

Системы отопления на основе ПЛЭН

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Еще проще монтировать инфракрасное отопление на основе излучателей инфракрасных волн.

Новая, но не новейшая

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

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

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

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

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

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

А если в систему отопления внесены лишь частичные изменения?

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

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

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

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

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

Новое или хорошо забытое старое?

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

Постоянный рост счетов за электричество и газ способствует развитию сферы альтернативных источников энергии. Новые технологии отопления частных домов позволяют получить ее от солнца, воды и земли. Для того чтобы правильно выбрать определённую систему, необходимо понять, как она работает, сравнить и просчитать целесообразность ее использования и общую экономичность.

Разновидности новых технологий

На сегодня привычные отопительные установки на газу и электроэнергии зачастую заменяются на новые технологические решения. Их можно разделить на 4 вида:

• работающие на воде;
• использующие земельные ресурсы;
• задействующие энергию солнца;
• инфракрасные излучатели.

Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому для того чтобы определиться с технологией, необходимо их детально изучить.

Гидротермальные конструкции

Для этого метода характерно использование природной воды для получения энергии. Если возле дома есть озеро или река, то установить гидротермальное оборудование обойдётся значительно дешевле и проще. Но в большинстве случаев таких условий нет, поэтому приходится бурить скважины.

Монтаж оборудования совершается в несколько этапов:

• внешние работы;
• внутренняя разводка;
• покупка гидравлического насоса.

Внешние работы заключаются в разводке труб на уровне грунтовых вод, но глубина установки не должна быть выше уровня промерзания земли в определённом регионе. Внутренняя разводка - это все отопительные коммуникации системы, расположенные в доме.

Принцип работы достаточно простой. Внешние трубы погружаются в грунтовые воды или водоём не менее 200 квадратов. Тепло воды передаётся с помощью насоса из внешних труб в теплообменник. После этого из теплообменника вода поступает в отопительную систему дома.

Такая установка имеет ряд преимуществ:

Но недостатки у этого технологического решения есть. Насос стоит достаточно дорого, как и стоимость работ. Примерная цена всей системы для дома в 110 квадратов может достигать 8−10 тыс. долларов. При этом поблизости должен быть водоём.

Земля как источник тепла

Установка такой системы чем-то похожа на гидротермальный источник. Разница в том, что тут уже используется энергия земли, а не воды.

Расположение труб (внешнего контура) может быть как вертикальным, так и горизонтальным. При первом варианте могут возникнуть значительные сложности в процессе работы, так как необходимо пробурить скважины на довольно большую глубину. Но при горизонтальном расположении тоже будет непросто. Для этого необходима большая площадь участка. К тому же какие-либо растения потом будет сложно вырастить, поскольку коллектор будет охлаждать землю и, соответственно, их корни.

Трубы располагаются в близости от дома, как и теплообменник. Насос, который перекачивает тепло по системе, устанавливается в доме.

Новая технология обогрева дома с помощью тепла земли также имеет свои преимущества:

1. Энергия земли неисчерпаема.
2. Система работает автоматически.
3. Отсутствует возможность возникновения огня и взрыва.
4. Электроэнергия расходуется по минимуму.
5. Конструкции долговечны.

Использование солнечной энергии

Использование солнечной энергии - это одна из самых новых систем отопления зданий. При этом она очень эффективная и дешёвая. Система перерабатывает энергию солнца с минимальными потерями.

Солнечная панель состоит из двух шаров. Верхний слой вырабатывает энергию и передаёт нижнему, который перенаправляет её в центральный блок. Электричество производится в верхней части благодаря электронам, начинающим быстро двигаться под воздействием солнечных лучей.

Кроме этого, в комплектации также есть:

• накопительный бак;
• теплообменник;
• трубопровод;
• аванкамера.

Накопительный бак служит ёмкостью, в которой хранится теплоноситель. Он состоит из верхней и нижней части. С верхней жидкость подается в отопительные приборы, а когда она пройдёт весь круг, то возвращается в накопитель. Для эффективной работы конструкции необходимо ставить солнечные панели (коллекторы) со стороны, где больше всего светит солнце, под углом 35−40 градусов. Все трубопроводы для экономии необходимо изолировать.

Эта система также имеет свои плюсы и минусы. Из достоинств можно отметить:

• эксплуатация более 25 лет без необходимости капитального ремонта;
• эффективная работа с высоким КПД;
• простое обслуживание;
• температура воздуха значения не имеет, главное - прямые солнечные лучи.

Минус - эффективность солнечных батарей резко падает в зимнее время, а при недостаточной мощности станции не будет хватать энергии для отопления даже одного дома. Если небо будет облачным долгое время, жилье может остаться холодным.

Новые системы отопления частных домов позволяют соединить несколько видов в один комплекс. К примеру, можно вместе с солнечной станцией использовать геотермальные источники энергии или инфракрасные.

Недостатком такого вида отопления также является цена. Для отопления частного дома в 100 квадратных метров необходимо до 20 тысяч долларов.

Инфракрасное излучение

Здесь технология понятна с самого названия. Заключается она в использовании инфракрасных лучей в качестве источника тепла. Главная особенность таких устройств - в нагреве непосредственно предметов, находящихся под воздействием лучей, а не воздуха. Предметы после этого частично отдают температуру в воздух и нагревают его, но это незначительно.

Такие устройства бывают двух видов: стационарные и мобильные. Излучение может исходить из точечных элементов или от поверхностей.

Стационарные варианты вешаются на стену и фиксируются «намертво», то есть будут нагревать только одну часть комнаты постоянно. Переносные (на специальном штативе) можно переместить в любое место. Для частного использования они более удобны, к тому же их можно использовать на улице. Так как они нагревают предметы, а не воздух, то будут прекрасно справляться со своими обязанностями и в таких условиях.

Инфракрасное излучение - относительно новый вид отопления частного дома, который заслуживает внимания. Можно и усовершенствовать систему с помощью специальной плёнки. Её необходимо наклеить на потолок, стены и пол. Так лучи будут лучше рассеиваться и отбиваться от предметов, соответственно, и эффективность нагрева тоже будет выше.

Использование инфракрасного излучения также имеет свои преимущества и недостатки. К плюсам можно отнести:

Для обогрева дома на 100 квадратов хватит бюджета в 30 тыс. рублей. Если дополнительно устанавливать и плёнку, то сумма возрастет до 150 тыс. рублей.

Новые технологии современного отопления постоянно развиваются, и с каждым днём всё больше новаторских идей воплощается в жизнь. Некоторые останавливаются на стадиях проекта, а другие получают большие инвестиции и массовое производство. Тем не менее на сегодня есть достаточно много систем отопления инновационного типа, которые уже можно устанавливать и пользоваться ими вместо привычных газовых и электрических источников.

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%.

Газовые и электрические установки для обогрева жилья применяются давно и повсеместно, но им на смену приходят новые, основанные на современных технологиях .

Среди современных способов обогрева выделяют гидротермальные и геотермальные установки, солнечные батареи, инфракрасное излучение, паровое отопление и другие.

Какие можно предложить альтернативные варианты обогрева домов

Альтернативные источники обогрева появились относительно недавно. Они отличаются экологичностью и пожаробезопасностью , а также экономичностью в использовании.

Гидротермальная система

Для поддержания обогрева жилища применяется тепло водоёма, находящегося поблизости. Он должен быть довольно глубоким, чтобы не замерзать зимой.

Принцип действия

Гидротермальная установка для обогрева состоит из:

• внешнего контура из труб;
• внутреннего контура;
• теплового насоса;
• теплообменника.

Внешний контур из труб укладывается на дно водоёма. Внутренний расположен в доме. Это система радиаторов или тёплого пола. В трубах находится вода или антифриз. С помощью насоса теплоноситель закачивается в теплообменник. Там он охлаждается, передавая тепло во внутреннюю систему обогрева, и возвращается обратно.

Важно! Вода во внутреннем контуре нагревается меньше, чем при традиционном способе. Температура составляет около 50°С вместо 90°. Поэтому при использовании для обогрева радиаторов приходится увеличивать их площадь.

Более эффективно сочетание обогрева с системой тёплого пола. Затраты в таком случае снижаются примерно на 20%.

Фото 1. Монтаж гидротермальной установки. В водоём помещают специальные шланги, при помощи которых получают тепло.

Преимущества обогрева:

• Высокая эффективность. За час работы тепловой насос тратит около 1 кВт электроэнергии и вырабатывает тепла до 4 кВт.
• Пожарная безопасность.
• Нет необходимости в хранении топлива.
• Простота в использовании.
• В жару гидротермальная установка способна охлаждать дом. То есть она работает и в качестве кондиционера.
• Экологичность. Нет вредных выбросов в атмосферу.

Недостатки обогрева:

Для строительства подобной системы требуется, чтобы рядом с домом находился водоём . Так бывает не всегда, а создание искусственного водоёма заметно увеличит затраты. К тому же для него понадобится место.

Существует ещё один минус. Это довольно значительные первоначальные вложения: на оборудование и монтаж.

В сильные морозы эффективность комплекса заметно снижается. Кроме того, для работы необходима электроэнергия. Если с ней случаются перебои, придётся дополнительно покупать бензиновый или дизельный генератор. Но в таком случае сложно говорить о полной безопасности и экологичности.

Геотермальные источники тепла

Геотермальная установка обогрева домов сходна с гидротермальной. Но она работает за счёт тепла подземных недр, а не воды.

Они делятся на 2 типа:

• Вертикальные. Трубы заглубляются до 100—150 м . от уровня земли.
• Горизонтальные . Заглубление труб происходит только на 5—6 м., но площадь поверхности участка больше.

Справка. Вертикальные установки занимают меньше места, но обходятся дороже.

Принцип действия

Суть обогрева та же, что и в предыдущем способе, отличается только источник тепла. Но такая система эффективнее, максимальная выработка тепла — до 5 кВт.

Преимущества геотермального обогрева:

• экологичность;
• эффективность;
• безопасность;
• простота и удобство в использовании;
• нет необходимости в водоёме.

Недостатки геотермального обогрева:

Основной минус обогрева — дороговизна устройства. Перед началом работ рекомендуется рассчитать, окупятся ли эти затраты в обозримом будущем.

Какую можно найти информацию о солнечных батареях

Батареи преобразуют солнечное тепло в электроэнергию. Она запасается в специальных аккумуляторах. А затем передаётся к устройствам через преобразователи.

Фото 2. Солнечные коллекторы, установленные на крыше дома. Приборы переводят тепло солнца в электроэнергию.

При желании энергия тратится не только для обогрева дома, но и на другие нужды.

Важно! Систему обогрева, полностью работающую за счёт солнечного света, стоит обустраивать только в южных регионах. В остальных её будет недостаточно, поэтому потребуется гибридный комплекс с использованием другого источника.

Вам также будет интересно:

Принцип действия

Солнечная батарея представляет собой пластину, состоящую из отдельных кремниевых ячеек. Сверху они покрыты стеклом. Эти ячейки генерируют постоянный ток с напряжением в 12В или 24В . Электроэнергия подаётся в аккумуляторы или сразу к устройствам, работающим от постоянного тока.

Справка. Для эффективной работы системы обогрева батареи располагают под углом в 30—45° к горизонту.

Преимущества:

• бесшумность;
• экологичность и безопасность;
• низкие расходы во время эксплуатации.

Недостатки:

• непостоянство выработки;
• дороговизна оборудования;
• малая плотность мощности, то есть количество энергии, которое можно получить с единицы площади.

Инфракрасная установка

Инфракрасные обогреватели подходят и для общего обогрева, и для дополнительного нагрева отдельных зон. По типу они подразделяются на:

• рефлекторы;
• панели;
• плёнки.

Инфракрасное излучение используется и для обустройства тёплого пола.

Принцип действия

Такой обогреватель излучает энергию в инфракрасном диапазоне. Исходящие лучи нагревают поверхности, на которые направлены: стены, пол, предметы. А уже от них нагревается воздух.

Преимущества инфракрасного обогрева:

1. Высокая эффективность. КПД составляет около 95% . Причём при заморозках он не снижается.
2. Универсальность. Используется для подогрева, как всего дома, так и отдельного помещения или его части.
3. Быстрый нагрев. Это особенно удобно для дачи, где не живут постоянно.
4. Оборудование легко монтируется. Возможно и самостоятельное подключение.
5. Небольшой расход энергии.
6. Не требуется место для оборудования и топлива.
7. Безопасность и экологичность. Не выделяется вредных веществ, воздух в комнате не пересушивается.
8. Нет шума при работе.

Фото 3. Инфракрасные обогреватели, установленные на внутренней стороне крыши частного дома.

Недостатки инфракрасного обогрева:

Перед монтажом системы обогрева обязательно составить проект, учитывающий распределение тепла в помещении. При слишком сильном воздействии возникает риск перегрева, пересушивания кожи и даже ожога.

Долго находиться непосредственно под работающим обогревателем довольно некомфортно. Поэтому их нежелательно располагать над зонами отдыха и рабочими местами.

Как обогреть частный дом паровым способом

Паровое отопление сходно с более распространённым водяным. Но жидкость нагревается до состояния пара, поэтому используются трубы меньшего диаметра.

Внимание! Радиаторы и подводящие трубы сильно нагреваются (до 100°С ). Чтобы не обжечься при случайном прикосновении, батареи закрывают защитными экранами.

Такая система обогрева бывает:

1. Одноконтурной , если работает только на обогрев.
2. Двухконтурной , если ещё и согревает воду для бытовых нужд.

А также паровое отопление подразделяется на:

1. Естественное . Теплоноситель движется самостоятельно.
2. Принудительное . Для движения теплоносителя применяется насос.

Принцип действия

Для нагрева воды до состояний пара используется котёл, иногда — печь. При этом сжигаются:

• дрова;
• уголь;
• торф;
• солярка;
• бензин;
• и т. п.

Пар проходит по трубкам до радиаторов. Там он охлаждается, конденсируется и в виде воды возвращается обратно.

Внимание! Монтируются только металлические трубы (медные, нержавеющие, оцинкованные и т. п.). Пластиковые не способны выдержать такие высокие температуры.

Преимущества парового обогрева:

• высокая эффективность;
• способность работать на разных источниках энергии;
• относительно невысокая стоимость оборудования.

Недостатки парового обогрева:

1. Довольно большой риск ожогов.
2. Вероятность аварии с выходом пара из труб.
3. Сложно отрегулировать температуру.

Виды твердотопливного отопления, применение угля

Для работы обогревателя используются твёрдые виды топлива:

• дрова;
• уголь;
• топливные брикеты;
• торф;
• и т. д.

Что предпочесть из этих вариантов, зависит от региона. Стоимость и доступность топлива в них различается.

Принцип действия

При сгорании топлива в котле образуется тепловая энергия. Она нагревает воду (или незамерзающую жидкость), которая по трубам поступает к радиаторам .

Остывший теплоноситель возвращается назад в котёл.

По типу котлы для обогрева делятся на:

• классические (обычные);
• пиролизные (более экономичные);
• автоматические.

В последние не требуется закладывать топливо вручную.

Они обеспечивают стабильный нагрев. Эффективность работы доходит до 85% , а у других типов котлов она составляет около 70—80%.

Справка. Для поддержания постоянной температуры устанавливают теплоаккумуляторы. Это баки с водой большого объёма. Они вбирают тепло при работе котла, а затем долго его отдают.

Преимущества:

1. Как правило, нет проблем с топливом.
2. Большая безопасность, чем у жидких вариантов.
3. Образуется незначительное количество золы, поэтому убирать её приходится реже, чем из печки.
4. Большинству видов котлов для работы не требуется дополнительного источника питания. В доме будет тепло даже без электричества.

Недостатки:

5 из 5 .
Оценили: 1 читатель .

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

Типы современных систем отопления

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

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

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

Нагревательные приборы системы отопления бывают:

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

Схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией

В качестве источника тепла могут использоваться:

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

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

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

Схема устройства воздушного отопления в частном доме

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

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

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

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

Воздушное отопление с дополнительными приборами

Водяное отопление

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

Виды водяных систем

В зависимости от типа присоединения нагревательных приборов системы делят на:

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

По способу разводки различают:

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

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

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

Схема двухтрубного водяного отопления загородного дома

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

Закрытая система отопления дома

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

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

Котел для парового отопления

Электрическое отопление

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

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

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

Схема традиционного и электрического отопления зданий

Инновационные системы отопления

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

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

Инфракрасные полы

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

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

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

Тепловые насосы

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

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

Принцип работы теплового насоса

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

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

Тепловой насос предназначен для использования тепла окружающей среды в системах обогрева

Солнечные коллекторы

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

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

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

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

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

Видео: виды систем отопления