Природоподобная система отопления НАНО

Основным преимуществом отопления теплоизлучающими панелями заключается в однородном распределении теплого воздуха по высоте помещения, обеспечивая снижение затрат на 30% тепловой энергии и увеличение скорости нагрева необходимых зон жизнедеятельности человека.

На Рисунке №1 показан пример «НАНО ОТОПЛЕНИЯ» для жилых и офисных помещений у которых высота потолка не превышает 3 метров.

Для зданий и сооружений с высотой потолка более 3 метров применяются фазированные решетки из теплоизлучающих панелей НАНО. Рассмотрим в качестве примера помещение ангара размером 24 на 80 метров и высотой до конька 10 метров.

Практическая диаграмма распределения температуры воздуха должна быть в соответствии с данным рисунком №2.

Рассмотрим вариант, в котором необходимо иметь температуру воздуха на высоте 1м – 1,5 м на уровне 15°С при температуре наружного воздуха -25°С. Практическая диаграмма распределения температуры воздуха должна быть в соответствии с данным рисунком №1.

Теплоизлучающими панелями обеспечивается поддержание температуры +15°С на уровне от 1 метра до 1,5 метров от пола. Воздух, поднимаясь, охлаждается от стен и купола ангара. В верхней точке при оптимальной мощности системы отопления НАНО должна быть температатура не менее +5°С. Требуемая диаграмма достигается созданием фазированной решетки из теплоизлучающих панелей НАНО в два или три этажа. Вся система управляется цифровыми блоками управления, которые обеспечивают нужную температуру воздуха на уровне пола в ангаре и оптимальную длину волны излучения. В зависимости от количества панелей НАНО и их расположения по периметру ангара можно получать заданную температуру в рабочей зоне. Температура может изменяться от уровня пола до конька (Рисунок №2) или будет практически постоянной на всей высоте помещения. Однако не всегда есть необходимость иметь одинаковую температуру по высоте помещения. Наиболее часто требуется обеспечить минимальный расход тепловой энергии, максимально нагревая воздух в нижней части помещения, что способствует значительной экономии энергоресурсов. Важно правильно распределить тепло на уровне пола.

Распределения температуры пола между наружными стенами.

Вдоль наружных стен поверхность пола прогревается сильней (Рисунок №3). Такая схема обогрева пола блокирует поступление холода из вне.

Нано батареи для отопления

Практическая диаграмма распределения температуры воздуха должна быть в соответствии с данным рисунком №2.

Рассмотрим вариант, в котором необходимо иметь температуру воздуха на высоте 1м – 1,5 м на уровне 15°С при температуре наружного воздуха -25°С. Практическая диаграмма распределения температуры воздуха должна быть в соответствии с данным рисунком №1.

Теплоизлучающими панелями обеспечивается поддержание температуры +15°С на уровне от 1 метра до 1,5 метров от пола. Воздух, поднимаясь, охлаждается от стен и купола ангара. В верхней точке при оптимальной мощности системы отопления НАНО должна быть температатура не менее +5°С. Требуемая диаграмма достигается созданием фазированной решетки из теплоизлучающих панелей НАНО в два или три этажа. Вся система управляется цифровыми блоками управления, которые обеспечивают нужную температуру воздуха на уровне пола в ангаре и оптимальную длину волны излучения. В зависимости от количества панелей НАНО и их расположения по периметру ангара можно получать заданную температуру в рабочей зоне. Температура может изменяться от уровня пола до конька (Рисунок №2) или будет практически постоянной на всей высоте помещения. Однако не всегда есть необходимость иметь одинаковую температуру по высоте помещения. Наиболее часто требуется обеспечить минимальный расход тепловой энергии, максимально нагревая воздух в нижней части помещения, что способствует значительной экономии энергоресурсов. Важно правильно распределить тепло на уровне пола.

Распределения температуры пола между наружными стенами.

Вдоль наружных стен поверхность пола прогревается сильней (Рисунок №3). Такая схема обогрева пола блокирует поступление холода из вне.

Автоматическое управление природоподобной системой отопления НАНО.

Для природоподобных параметров системы отопления НАНО необходимо, чтобы панели излучали стабильно необходимую длину волны, т. е. 7,5 мкм. Для этого используется Цифровой блок управления, который обеспечивает точность установленных параметров до 0,1°С. Благодаря чему достигается максимальная эффективность системы отопления при минимальном расходе электроэнергии.
Природоподобная система отопления реагирует на минимальные изменения температуры воздуха в помещении. Произведенная единожды настройка параметров системы будет работать годы, без участия в ней человека.

Для удаленных объектов, которые эксплуатируются редко, например загородная дача, к ЦБУ можно подключить GSM-модуль для управления отоплением.
GSM управление отоплением может осуществляться с 10 зарегистрированных в системе номеров. На все номера может быть выполнена рассылка уведомлений.
В него входят: Собственно контроллер с встроенным сотовым модулем и блоком питания.
Выносная антенна, усиливающая сигнал и обеспечивающая связь даже в местах с неуверенным приемом.
Аккумулятор, позволяющий модулю работать при отключении сетевого питания
Считыватель электронных ключей и мастер-ключ, отменяющий все блокировки.
Пять выносных термодатчиков.
Извещатели и датчики пожарной сигнализации, разлива воды, открытия дверей и окон.
Исполнительные устройства (к примеру, то же реле, подающее питание на открывающий ворота электромотор).
Выносной микрофон для передачи звука по сотовой сети.

Особенности энергосберегающих электрических батарей отопления

Электрические отопительные батареи свою нишу на рынке обогревательных приборов уже заняли. Среди определенной категории потребителей они очень даже популярны. Ведь часто топить коттеджи и частные дома приходится электричеством. И в этом плане им равных нет.

Но есть среди электрических отопительных радиаторов категория, к которой относятся энергосберегающие конвекторы. Чем же они отличаются от обычных отопительных приборов, и в чем заключается принцип энергосбережения? Для того чтобы это понять, необходимо провести сравнение двух групп: обычных электрических радиаторов отопления и энергосберегающих.

Сравнительный анализ

Сравнивать придется по двум позициям:

• конструктивные особенности;
• теплотехнические свойства.

Конструктивные особенности

В принципе по внешнему виду отличить их друг от друга сложно, если не знать размерные показатели двух приборов. Особое внимание необходимо уделить толщине агрегата. Если обычный конвектор от разных производителей имеет толщину от 70 до 100 мм, то энергосберегающий от 30 до 45 мм.

Но при этом мощность радиаторов практически друг от друга не отличается. Все дело в конструкции. Все электрические радиаторы отопления имеют металлический корпус с прорезями снизу и сверху, через которые курсирует воздух, ТЭН в качестве нагревательного элемента и ребра, увеличивающие плоскость нагрева. И чем больше ребер установлено, тем выше теплоотдача. Так вот в энергосберегающих батареях увеличено количество ребер.

Теплотехнические свойства

Понятно, что мощность самого конвектора зависит от мощности установленного ТЭНа. Здесь взаимосвязь прямо пропорциональная. Но это еще не все. Существуют определенные материалы, которые помогают увеличить теплопроводность и теплоотдачу элемента.

К примеру, корпус у энергосберегающих конвекторов выполнен из алюминия, у которого теплоотдача больше, чем у стали или чугуна. Трубка ТЭНа изготавливается из меди, у которой теплопроводность выше даже, чем у алюминия. То есть при небольшой мощности нагревательного элемента можно добиться повышения теплоотдачи. А это явная экономия.

Плюс ко всему ребра изготавливаются также из меди. Получается, что весь отопительный прибор – это единая конструкция, состоящая из материалов с высокой теплопроводностью. Заметим также, что, к примеру, алюминий обладает неплохой теплоемкостью – 0,92 кДж/кг К. Сравним ее теплоемкостью чугуна – 0,54 кДж/кг К.

То есть получается, что алюминий при снижении температуры остывает медленнее, чем чугун, а тем более в сравнении со сталью (0,5) или медью (0,4). А это большой плюс. Особенно когда выставляется режим экономии во время отсутствия людей в доме.

Обычные радиаторы электрического типа в комплектации поступают со стальным корпусом (чаще всего применяется нержавеющая сталь).

Дополнительные функции

Как и все электрические батареи отопления, энергосберегающие аналоги снабжаются блоком автоматики. Это несколько приборов, с помощью которых можно снизить потребление электроэнергии до 40%. Это первое.

Второе, правильно произведенная настройка температурного режима – это гарантия энергосбережения. Поэтому перед тем как приобретать сам электрический конвектор, необходимо ознакомиться с его техническими характеристиками, плюс с предлагаемыми производителем опциями. Именно опции укажут, насколько эффективно работают батареи данного типа.

Расход потребляемого топлива

Когда дело касается экономии электроэнергии, потребителей в первую очередь волнует вопрос, в чем же состоит энергосбережение данного вида радиаторов отопления? Опять-таки придется сделать сравнение. Для этого сравним две марки устройств:

• известная на российском рынке марка Коузи;
• и не менее популярная Зилон (Zilon).

Первая модель – это энергосберегающая батарея, вторая – обычная.

Итак, в основе подбора мощности любого отопительного агрегата лежит сопоставление двух показателей: обогреваемой площади и тепловой отдачи. Так вот оптимальное соотношение – это 100 Вт тепла на один квадратный метр площади при условии, что высота потолков в доме будет 2,7-2,8 м.

Обычная модель

Изделия марки Зилон – это электрические отопительные приборы мощностью 2 кВт, с помощью которых можно обогреть помещения площадью 25 м². То есть, чтобы обогреть дом общей площадью 100 м² потребуется четыре конвектора с общим потреблением мощности 8 кВт.

Экономное устройство

Чтобы обогреть точно такой же дом, необходимо 13 энергосберегающих радиаторов марки Коузи мощностью по 0,25 кВт. В общей сложности потребляемая мощность составит всего 3,25 кВт. Это в два с половиной раза меньше. Но и это еще не все.

При включении электрических батарей Коузи приборы работают в режиме запуска, пока внутри дома не наберется нормальная комнатная температура, заданная вами на блоке автоматике. В это время потребляется номинальная мощность 3,25 кВт. После чего приборы входят в штатный режим с пониженным потреблением электроэнергии. Снижение доводится до 1,5 кВт. Вот вам еще экономия в 2,5 раза.

Энергосберегающий радиатор Коузи

Итак, выше уже было упомянуто, что это одна из самых популярных марок. Производитель сегодня предлагает две позиции:

• Коузи-М1 с размерами: ширина — 700 мм, высота — 580 мм, толщина — 30 мм;
• Коузи-М2 с шириной 750 мм, высотой 500 мм, толщиной 30 мм.

Корпус прибора нагревается до +70 °C, при этом выделяется 4 кВт тепловой энергии. Сравните потребление электроэнергии – 0,25 кВт и количество выделенной тепловой – 4 кВт. Разница существенная, вот почему такие радиаторы называются энергосберегающими.

Коэффициент полезного действия почти 100%. Эксплуатируются электрические батареи отопления данного типа без надзора. Здесь главное, правильно провести настройку температурного режима.

Кстати, невысокая температура поверхности корпуса дает возможность использовать приборы в дошкольных учреждениях.

Такие конвекторы могут соединяться в одну отопительную систему через единый контролирующий блок. Есть возможность провести каскадное подключение с использованием части конвекторов, если такая необходимость возникает. К примеру, включаются радиаторы через один, при этом происходит двойная экономия.

Достоинства энергосберегающих моделей

К преимуществам конвектора отопления данного типа можно отнести небольшие габаритные размеры и малый вес – до 10 кг. Простоту установки и удобство в эксплуатации. Температура выставляется при помощи механического терморегулятора, который соединен с электронными термостатами. Выведенный на стену температурный датчик позволяет точно контролировать температурный режим внутри помещений, который будет регулироваться электронным блоком.

В настоящее время производитель предлагает опцию, которую вам установят по желанию. Это устройство GSM, позволяющее контролировать прибор по сотовому телефону. Большое разнообразие цветового оформления, плюс великолепный дизайн.

Разновидности отопительных систем дома

К сожалению, довольно часто работа коммунальных служб оставляет желать лучшего, а обладателям дачных участков и частных домов приходится совсем нелегко, ведь до наступления холодов они должны позаботиться о создании комфортных условий в своем жилище. Рынок отопительных приборов предлагает огромный выбор – от водяного отопления до инверторного, а также множество совершенно новых и современных систем.

Водяное отопление

Самое широкое распространение в данный момент получило водяное отопление. Оно, в свою очередь, может быть зависимым и независимым.

Его разводка подразделяется на несколько видов:

• однотрубная система (или бифилярная);
• двухтрубная система (является одной из составляющих категории многоконтурных к которой относятся еще и трех – и четырехтрубные отопительные системы);
• коллекторная разводка.

Принцип действия бифиллярной системы

Вода, которая выступает в роли энергоносителя, нагревается в системе и направляется в разные стороны, проходя по трубам. Температурный уровень воды здесь может быть совершенно разным. Стояковая отопительная система относится к категории однотрубных систем с применением гидравлической связи и к категории двухтрубных с точки зрения используемых приборов теплопередачи.

Однотрубная схема отопления бифиллярной системы

Вертикальные стояки, присутствующие в отопительной системе, обозначают использование зависимой схемы подключения. Они похожи на однотрубную систему и кроме этого факта их больше ничего не объединяет. Здесь применение элементов с автономным нагреванием обеспечивает нагрев теплоносителя системы. Они разделяются на пару змеевиков. Пользователи подобной системы рекомендуют присоединять их к восходящей и нисходящей частям труб.

Конвекторы и трубы, а также радиаторы отопления из различного материала относятся к категории трубочных нагревательных приборов. Их применение характеризует двухтопочную систему отопления.

Следует отметить, что при выборе горизонтальной системы, регулирование отдельных ее элементов не представляется возможным. Здесь доступно только цепное регулирование оборудования. Для того, чтобы осуществить это, необходима установка конвекторов с наличием клапана из прослойки воздуха.

Основной отраслью применения бифилярной отопительной схемы с горизонтальной установкой пофасадных ветвей является сельское хозяйство.

Внутренняя система

Такие отопительные системы подразделяются на несколько категорий:

Первая может быть с верхним и нижним розливом отопления. Суть действия отопительной системы, имеющий верхний розлив, состоит в следующем — энергоноситель по подающему стояку направляется наверх к радиаторам. После того как вода отдаст им тепло, она спускается к котлу. Этот процесс осуществляется за счет того, плотность нагретой воды меньше плотности остывшей.

Схема отопления с нижней разводкой

Также различают попутную и тупиковую отопительную схему.

Принцип действия второй заключается в том, что движение горячей и холодной воды происходит в противоположных направлениях.

Количество циркуляционных колец отличает тупиковую систему отопления от попутной. Огромную роль здесь играет удаленность котла. Использование тупиковой системы не дает возможность установить одинаковое сопротивление. По этой причине следует осуществлять монтаж приборов недалеко от котла. Лучшим решением в этой ситуации будет двух малых систем, нежели одной длинной, так как большая протяженность магистрали делает систему невыгодной.

Одной из разновидностей двухтрубных отопительных систем является система Тихельмана. Многие ее называют возвратной отопительной системой с риверсом. А некоторые называют ее трехтрубной, но это является не совсем правильным. Такая система характеризуется равномерным нагревом радиатора, а коэффициент полезного действия в этом случае весьма высок. Правильная балансировка обеспечивает продуктивную работу системы.

Однако наравне со всеми своими достоинствами, система Тихельмана имеет ряд недостатков. Во-первых, монтаж такой установки требует использования большего количества труб, чем при монтаже тупиковой, например. Во-вторых, она не позволяет отопить помещение с большой площадью.

Попутная система отопления или петля Тихельмана

Также обязательно стоит уделить внимание размерам циркуляционных колец при устройстве водяного или инверторного отопления. Самое главное, чтобы их диаметр совпадал. Функционирование трехтрубной системы предполагает совместную работу батарей. А это важно для тех, кто нуждается в установке определенного температурного режима для каждой комнаты индивидуально. Использование коллекторной системы будет более рациональным решением для таких пользователей.

Отопительная система, в которой происходит постоянная циркуляция воды по замкнутым трубам, называется кольцевой или замкнутой. Она характеризуется четким и конкретным расположением всех ее элементов. Вода здесь выступает в роли главного источника энергии.

Довольно высокой популярностью пользуется каскадное отопление. Схема его функционирования очень проста. С помощью регуляторов соединяется пара котлов, это делается с целью повышения результативности действия системы. При этом максимально используется вся мощность устройства.

Каскадная отопительная система обладает следующими достоинствами:

• способность отопить здания и помещения больших размеров;
• способность частичного обеспечения квартиры горячей водой;
• малый расход топлива при больших объемах обогрева;
• простая установка устройства;
• малый размер котла, позволяющий использовать его как в помещениях с большой площадью, так и в небольших комнатах.

Инверторная отопительная система

Инверторное отопление, как и водяное, стало очень популярным. Причем ее используют и большие производства, и обычные люди. Она считается одной из самых доступных, ведь в отличие от газа, электроснабжение есть практически во всех уголках нашей страны.

Плюс ко всему его использование и монтаж не обязывают к получению документов-разрешений на установку инверторных котлов.

Привлекательная цена также является веским аргументов при выборе отопительной системы. И здесь инверторное отопление будет вне конкуренции, так как его стоимость значительно ниже стоимости устройств-соперников.

Еще одним достоинством является то, что габариты подобной установки довольно малы, что помогает сэкономить много места.

Инверторный котел отопления

Рассмотрим основные принципы работы инверторного отопления.

Котел, используемый в такой системе, отличается от остальных тем, что нагревательный элемент в нем отсутствует. Это способствует более легкому использованию. Топливо здесь не нуждается в жестком отборе. А вмонтированный насос способствует увеличению скорости нагрева энергоносителя.

Следует обратить свое внимание и на недостатки, которых данная система не лишена:

• стоимость инверторного котла значительно выше по сравнению с ТЭНом;
• инверторный котел имеет весьма большие габариты, поэтому владельцам небольших помещений этот вариант не подходит;
• регулирование температуры возможно только при дополнительном монтаже системы автоматической регуляции.

Использование электродных котлов

Мы рассмотрели немало различных отопительных систем – от водяного до инверторного отопления. Теперь перейдем к совершенно другой, в основу которой легло использование электродного котла.

Процесс отопления осуществляется с помощью ионизации воды. Происходит образование ионов, которые заряжены как положительно, так и отрицательно. Когда частицы находятся рядом с пластинами электродов, осуществляется нагревание воды, так как появляется свободная энергия.

Нагревательный элемент не подвержен образованию накипи, так как за счет тока, постоянно меняющего свое направление, на нагревательный элемент не попадают частицы.

Электродный котел в системе отопления

Основные плюсы такой системы:

• высокая тепловая мощность устройства;
• высокая скорость обогрева помещения при наличии малых затрат энергии;
• не нужна ручная регулировка температуры;
• очень выгодный способ отопления с финансовой точки зрения;
• возможность произвести замену теплонагревателя;
• доступный и экономичный монтаж;
• высокий уровень КПД.

Анодно-капиллярная система

Является совершенно новой и инновационной. Основной принцип работы такой системы – поляризация водяных молекул, происходящая под воздействием переменного тока. Основным плюсом здесь является то, что уровень теплопотерь крайне мал. Это достигается за счет увеличения площади воздействия воды с нагревательным элементом.

В редких случаях здесь можно увидеть процесс, похожий на процесс электролиза. Однако это скорее исключение, ввиду того, что состав топлива исключает наличие каких-либо примесей. Сплавы, из которых изготовлены электроды, характеризуются низким уровнем электролитических свойств. Применение анодных электродов обеспечивает повышение эффективности работы такого устройства.

Электродный отопительный котел

Термосифонная отопительная система

Тепло, исходящее от солнца, здесь является основным источником энергии. В процессе конвекции происходит подача тепла в трубы.

Под воздействием солнечных лучей, топливо разогревается и поступает в теплообменник.

Схема термосифонной системы отопления

Данный способ отопления, конечно, не может стать основным, в период зимних холодов его будет явно недостаточно, но в качестве запасного в весенне-осенний период точно не помешает.

Нано отопление в доме

Использование теплых пленочных полов становится все более распространенным, несмотря на свою новизну. Такой материал представляет собой пласт полимера миллиметровой толщины. Его работа заключается в излучении инфракрасных лучей при поступлении тока в материал.

Устройство теплого пленочного пола

Этим способом обогрева пользуются для обогрева пола и стен. От нагретых предметов исходит тепло, разогревающее воздух в помещении. Материал подходит для любых поверхностей и способен сэкономить около 30 % энергии.

Нано отопление, как термосифонную систему, нельзя отнести к основному, скорее к дополнительному, однако, его можно использовать и зимой.

В этой статье рассмотрено большое количество различных методик отопления — от водяного до инверторного. Кроме того, не остались без внимания и современные инновационные способы. Исходя из своих финансовых возможностей, размеров помещения, нужного температурного режима и назначения, любой потребитель сможет определиться с выбором как основной, так и дополнительной отопительной системы для любого времени года.