Современные системы отопления

Все современные системы отопления частных домов и других жилых зданий можно условно разделить на 2 группы. К первой относятся традиционные способы обогрева, где используется единый источник тепла — котел, работающий на одном или нескольких энергоносителях. При этом тепловая энергия раздается по помещениям посредством теплоносителя – воды или воздуха. Здесь инновационные решения направлены на усовершенствование отопительного оборудования путем повышения его теплоотдачи, а также на внедрение современных средств автоматизации.

Ко второй группе следует отнести все системы, использующие новые технологии отопления с энергосберегающим оборудованием. В них не предусматривается сжигания углеводородов, из энергоносителей в обогреве дома участвует только электроэнергия. Это различные гелиосистемы, солнечные коллекторы и новейшие разновидности электрического отопления. Несмотря на всю привлекательность этих систем, большинство домовладельцев предпочитает устройство обогрева частных домов традиционными способами, а почему – рассказано в нашей статье.

Эволюция традиционных систем и котлов

В советские времена, когда никто не озабочивался стоимостью энергоносителей, отопительное оборудование и системы были достаточно примитивны, хотя делались весьма надежно и прослужили немало лет. Сейчас приоритеты изменились, стали актуальными современные энергосберегающие технологии, позволяющие экономить постоянно дорожающие энергоносители.

Благодаря этому традиционные системы стали совершеннее за счет внедрения таких решений:

• повышение КПД всех котельных установок, исключая электрические, поскольку их эффективность и без того очень высока (98—99%);
• использование новых материалов и технологий для изготовления радиаторов отопления;
• внедрения современных средств автоматики, управляющей работой систем в зависимости от погодных условий и времени суток, в том числе и дистанционно;
• применение низкотемпературных отопительных сетей – водяных теплых полов с автоматическим регулированием нагрева;
• реализация отбора тепла от выбрасываемого вытяжного воздуха при воздушном отоплении зданий (рекуперация).

Ярким примером энергосберегающего газового оборудования являются конденсационные котлы, где установлены самые современные теплообменники. Дело в том, что при сгорании метана образуется вода, которая тут же испаряется в пламени горелки и таким образом отнимает часть выделяемого тепла. Теплообменник конденсационного котла устроен так, чтобы заставлять пары конденсироваться и отдавать эту энергию обратно. За счет такого инновационного решения КПД теплогенератора достигает 96%.

Претерпели изменения и горелочные устройства, теперь они умеют самостоятельно дозировать количество топлива и воздуха, а также автоматически менять интенсивность горения. Это касается и твердотопливных котлов, сжигающих древесные гранулы – пеллеты. Благодаря чистоте данного вида твердого топлива, полной автоматизации процесса и развитой поверхности теплообмена современный пеллетный котел может работать с эффективностью до 85%.

Повышение КПД обычных дровяных котлов для обогрева частных домов может быть достигнуто только за счет отбора тепла у дымовых газов, средний показатель этих агрегатов составляет 70—75%.

Современные отопительные приборы изготавливаются из лучших теплопроводящих материалов – алюминиевого сплава и стали, хотя и у чугунных батарей в стиле ретро еще остается множество поклонников. Настоящая новинка в сфере отопления – водяные плинтусные конвекторы, выполненные из медных пластин и очень эффективно передающие тепло в помещения частного дома.

О теплых полах и воздушном отоплении

Широко применяющиеся напольные системы отопления нельзя назвать такими уж новыми. Но они проявили себя на практике как весьма экономичные и вот почему:

• теплоноситель в контурах теплого пола греется не более, чем до 45 °С;
• нагрев комнаты происходит всей поверхностью пола;
• система хорошо поддается управлению современными средствами автоматизации;
• нагретая стяжка долго сохраняет тепло после отключения нагрева.

Примечание. Помимо того, что теплый пол эффективно использует тепло, он обеспечивает его подачу в нижнюю зону помещения, что очень комфортно для находящихся там людей.

Современные решения в части воздушного обогрева зданий заключаются в том, чтобы не терять тепло, затраченное на нагрев вентиляционного воздуха. Отбор тепла у вытяжного воздуха осуществляется специальными теплообменниками – рекуператорами. Это действительно инновации в отоплении, поскольку они в состоянии вернуть до 80% затраченной энергии и передать ее приточному воздуху, существенно экономя энергоносители.

Новейшие отопительные системы

Пример довольно доступной и в то же время эффективной системы, подходящей как для загородного дома, так и для квартиры, – электрический теплый пол. Понеся сравнительно небольшие расходы на устройство такого обогрева, можно обеспечить жилище теплом и не покупать никаких котлов. Недостаток один — стоимость электроэнергии. Но учитывая, что современный напольный обогрев довольно экономичен, да при наличии многотарифного счетчика данный вариант может оказаться приемлемым.

Для справки. При устройстве электрического теплого пола используется 2 вида нагревателей: тонкая полимерная пленка с нанесенными углеродными элементами либо греющий кабель.

В южных регионах с высокой солнечной активностью неплохо себя показывает еще одна современная отопительная система. Это водяные солнечные коллекторы, устанавливаемые на кровле зданий или других открытых местах. В них с минимальными потерями вода нагревается напрямую от солнца, после чего подается в дом. Одна беда – коллекторы абсолютно бесполезны ночью, а также в северных регионах.

Различные гелиосистемы, берущие тепло от земли, воды и воздуха и передающие его в частный дом – это установки, в которых реализованы самые современные технологии отопления. Расходуя всего 3—5 кВт электроэнергии, эти агрегаты способны «перекачать» извне в 5—10 раз больше тепла, отсюда и название – тепловые насосы. Дальше с помощью этой тепловой энергии можно нагревать теплоноситель или воздух, — на ваше усмотрение.

Примером воздушного теплового насоса может служить обычный кондиционер, принцип работы у них одинаков. Только гелиосистема одинаково хорошо обогревает загородный дом зимой и охлаждает летом.

Выводы

Общеизвестный факт: чем инновация в системе отопления эффективнее, тем она дороже, хотя и требует меньших расходов при эксплуатации. И наоборот, дешевые в монтаже высокотехнологичные системы электрообогрева заставляют нас платить впоследствии за израсходованное электричество. Тепловые насосы же настолько дороги, что большинству граждан постсоветского пространства они недоступны.

Вторая причина, почему домовладельцы тяготеют к традиционным системам, — это прямая зависимость современного отопительного оборудования от наличия электроэнергии. Для жителей отдаленных районов этот факт играет большую роль, оттого они предпочитают строить печи из кирпича и топить дом дровами.

Простое Электрическое отопление частного дома: Виды и их плюсы и минусы- лучшие варианты

Самый массовый и эффективный способ обогрева квартиры или частного дома – это использование отопительной системы, которая работает на природном газе. Но как обычно бывает на дачах, газовая магистраль просто отсутствует.

Поэтому единственным безопасным и экологически чистым источником энергии для отопления остается — электроэнергия.

А тем более запасы природных полезных ископаемых ограниченны, и со временем, придется искать альтернативу, то есть электричество.

Электрическое отопление дома. Достоинства и недостатки

Сегодня мы рассмотрим основные системы электрического отопления частного дома или квартиры. Тем более, что существует много способов электрического отопления, которые мы обязательно рассмотрим.

Плюсы использования

Начнем, как всегда, с преимуществ :

1. Экологическая чистота при использовании электрических обогревателей, не выделяет вредных выбросов, угарных газов.
2. Изначально не большие затраты. Не требуется проектной документации.
3. Практически бесшумные. Надежное оборудование, ломается редко.
4. Простота монтажа, большинство средств переносных.
5. Возможность регулировки температуры в каждой комнате. Высокий КПД.

Минусы использования

К недостаткам относят :

1. Электрический обогрев зависит от электроэнергии. Электричества нет, нет и тепла.
2. Нестабильность напряжения, может навсегда вывести из строя котел или электрические приборы.
3. Высокое электропотребление. Следует учитывать состояние электропроводки. Следует уточнить, какую мощность вам выделяют на дом. Возможно, потребуется трех фазная система электросети.

Обзор вариантов электроотопления частного дома

Перед тем, как перейти к обсуждению видов отопления, следует сказать, что систему отопления следует проектировать и рассчитывать до постройки дома, чтобы потом не заниматься переделками.

Подготовьте электропроводку

Особенно следует уделить особое внимание электропроводке.

Для того чтобы проводка не грелась, следует придерживаться правилу: 1 мм2 сечения провода соответствует сила тока, равная 8 А.

И самое главное, если дом или квартира не была предназначена для отопления электричеством, то вам придется менять проводку или ставить электрический котел и подводить к нему отдельный ввод.

В процессе обустройства важно заранее подготовить весь необходимый инструмент для работ с электрикой .

Вариант № 1. Инфракрасные обогреватели

Это инновационный и высокотехнологичный способ обогрева домов и квартир.

Один из самых эффективных, но дорогостоящих методов. Принцип основан излучении длинноволновых инфракрасных волн, которые беспрепятственно распространяются в воздухе и попадая на непрозрачную поверхность нагревают ее.

В результате мы нагреваем не воздух в помещении, а предметы, которые в свою очередь передают тепло воздуху. При использовании такого вида отопления происходит равномерный быстрый нагрев помещения. Потерь при этом не происходит, что дает высокую экономию и КПД.

Внешний вид оборудования

Выполняется в виде подвесного или передвижного оборудования.

Подвесное оборудование имеет вид светильников.

Передвижные обогреватели позволяют направлять тепло, когда надо в необходимое место.

Пленочные лучистые электронагреватели

Но в последнее время используют пленочные лучистые электронагреватели (ПЛЭН). В основе лежит термостойкий пластик, на который нанесены излучатели (пластины фольги). Излучатели соединены медными пластинами. Пленка имеет толщину около 4 мм.

Форма выпуска ПЛЭНов

Выпускается полосами разной ширины и длины.

Можно монтировать на пол, потолок, скаты крыш, стены. При желании пленку можно закрыть отделочными материалами, без потери КПД. При работе пленка разогревается до 40 -50 градусов Цельсия.

Пленка не боится влаги и динамических нагрузок. Легко демонтируется и переносится в другое место. Идеально подходит для домов, в которые приезжают периодически, так как быстро прогревается помещение, ионизируется воздух и удаляются запахи. Для автоматизации процесса электроотопления можно установить терморегуляторы.

Вариант № 2. Конвекторы

По внешнему виду напоминают радиаторы отопления.

Устанавливаются также вертикально, принцип работы прост холодный воздух заходит снизу решеток, проходит через ТЭНы нагревается и выходит через верхние решетки. ТЭНы не пересушивают воздух и создают устойчивый восходящий поток.

Данному виду электрического отопления присущи следующие преимущества :

• Есть модели, которые можно устанавливать в помещениях с повышенной влажностью. Имеют класс защиты IP-24.
• Простота настройки и безопасность прибора. Нет открытых частей, оголенных проводов. Внешний экран нагревается до температуры 30-40 градусов Цельсия. Что позволяет использовать их в детских комнатах.
• Бесшумная работа.
• Широкий выбор моделей и дизайнерских решений.
• Не требуется сложная разводка труб, отдельных помещений.
• Простота монтажа и подключения.

Так же есть специальные конвекторы, которые устанавливают в толще пола, перед дверями или панорамными окнами. Следует отметить тот факт, что данный вид отопления эффективен, только в домах с высокой теплоизоляцией.

Вариант № 3. Электрические полы

Принцип основан на том, что от нагретой поверхности пола теплые потоки воздуха равномерно распределяются до потолка.

Может использоваться как основной вид отопления помещения, так и вспомогательным. В качестве рабочего элемента могут использоваться греющие кабеля или обогревательные маты.

Кабели обычно укладывают под бетонную стяжку, которая в свою очередь нагревается и аккумулирует тепловую энергию. Кабеля могут быть одножильными или двухжильными. Принцип работы прост по проводу проходит электрический ток, в результате чего происходит нагрев проводника.

Обогревательные маты легко и удобно монтировать. Если кабель располагают непосредственно в бетонной стяжке, то маты можно располагать под финишным покрытием пола.

Есть разновидность матов, выполненные в виде стержней, два проводника располагают параллельно. После чего их соединяют перемычками в виде стержней. Главной особенностью является то, что при выходе из строя одного элемента мат продолжает функционировать.

При соблюдении технологии монтажа и использовании высококачественных материалов, такой вид отопления прослужит до 80 лет. Управление происходит блоком термостата, а термодатчик устанавливается в толще пола.

Такой вид обогрева, как основной вид отопления не эффективен. Его часто используют как дополнительный источник тепла, обычно для создания комфортных зон пребывания.

Вариант № 4. Электрический котел

Принцип отопления в электрическом котле состоит в построении расширенной системы трубопроводов и радиаторов по всей площади загородного дома.

В системе циркулирует жидкий теплоноситель (вода). В зимнее время придется сливать теплоноситель. Является одним из самых эффективных вариантом отопления.

По способу нагрева все котлы делятся на :

Электродные котлы

Итак, котлы электродного действия основаны на работе электролита (жидкость, которая проводит электрический ток). Так как, ток в нашей сети переменный с частотой колебания 50 гц. Эти колебания возбуждают колебания тонов электролита, в результате чего мы получаем быстрый разогрев всего объема электролита.

В качестве возбудителя ионов используют электрод, обычно он выглядит в виде графитового стержня. А в качестве электролита используется только вода с определенным значением удельного сопротивления.

Использование незамерзающих жидкостей строго запрещена!

К плюсам относят: высокий КПД около 98%. Быстрый нагрев. Зависит от частоты тока в сети, и мало зависит от перепадов напряжения. Перегрев котла не возможен, при отсутствии электролита котел просто отключается.

К минусам относят: электрод со временем разрушается и требует замены, заменить можно самостоятельно. Электродные котлы работают на полную мощность всегда и больше никак, отсюда проблема автоматизации. Для установки устройства требуется заземляющий контур.

Следует постоянно поддерживать состав электролита и каждый год чистить систему.

В комплект с котлом входит: блок управления.

Котлы с ТЭН-нагревателями

Нагреватель выполнен из металлического проводника, который запакован в водонепроницаемый чехол. Нагрев проводника производится за счет пропускания электрического тока.

Из-за того, что нагреватель упакован в чехол КПД резко падает до 80%. Для обеспечения качественного нагрева, применяют несколько ТЭН-ов одновременно. Современные котлы на ТЭН – нагревателях, оснащаются современной автоматикой, программного отключения ТЭН-ов поэтапно, для поддержания заданных показателей.

Основным минусом является образование накипи на нагревателях, что приводит к их неисправности. Современен, приходится добавлять специальные препараты в систему отопления.

Индукционные котлы

Принцип работы напоминает принцип работы электрического трансформатора.

В корпусе котла закрепляют катушку первичной обмотки. Катушка герметична и не вступает в контакт с водой. По этой катушке пускают переменный электрический ток.

Роль вторичной обмотки играют система трубок, по которым циркулирует жидкость. Так как вторичная обмотка (система труб), расположена в электромагнитном поле первичной катушки, то там индуцирует напряжение. И когда мы замыкаем контур вторички, по ней начинает протекать ток, в результате чего происходит быстрый и равномерный нагрев.

В такой системе потерь практически нет и КПД равен 100%.

Примерный вес таких котлов около 20 кг., мощность около 2-3 КВт. Данным котлом можно отопить помещение около 30 кв.м.

Монтаж прост, устройство имеет резьбовые соединения для врезки в систему и блок управления.

Вихревые индукционные котлы

Такие котлы — элементы разновидности индукционных котлов.

Электрическое питание преобразуется в высокочастотное из-за этого возникает стремительный рос напряженности. Вторичной обмотки нет. Ее роль выполняет корпус, который выполнен из сплава с ферримагнитными свойствами.

В результате воздействия вихревых токов Фуко, происходит перемагничивание, которое вызывает нагрев всех феромагнитных поверхностей. КПД около 99%. Котлы данного типа очень тяжелые. Имеют широкий ряд моделей.

Преимущества при использовании котлов индукционного типа

В качестве рабочей жидкости, можно применять как воду, так и низкотемпературные жидкости. Срок службы свыше 10 лет. Нагрев теплоносителя происходит быстро, а блок управления позволит максимально точно отрегулировать всю систему.

Накипь не образуются. Эффективность котлов данного типа на 20-30% выше, чем у котлов аналогичных видов.

Недостатки

Высокая масса, что требует особого внимания при монтаже. Есть жалобы на небольшую вибрацию при работе устройства. Высокая стоимость, минимальная стоимость 30000 руб.

Вариант № 5. Кондиционер

Также относят к электрическим видам отопления домов и квартир.

Как говорят специалисты, затраты энергии незначительны при работе кондиционера, но установка, обслуживание и покупка самого оборудования — дело затратное. Регулировка достаточно простая и удобная. Применяют для поддержания комфортной температуры в отдельном помещении.

Главный минус — требует постоянного профессионального обслуживания.

Вариант № 6. Масляные радиаторы

Этот радиатор — самый распространенный метод локального отопления помещений. Давно и широко применяется для отопления отдельных комнат.

КПД такого устройства равен 100%. Очень мобильны, на всех моделях предусмотрены колесики. Имеет форму чугунной батареи, за счет ребристости увеличивается площадь теплообмена.

Даже после выключения масляный радиатор долгое время отдает тепло.

Вариант № 7. Тепловые вентиляторы

В качестве нагревательного элемента используется нихромовая спираль.

Поток воздуха проходит через раскаленную спираль нагревается и способен обогреть маленькое пространство, небольшое помещение. Долго использовать данное устройство не рекомендуется, так как он сушит воздух.

В отоплении загородного дома применять нельзя, только локально и не долго.

Вариант № 8. Рефлекторы

Конструкция проста: несколько спиралей размещены в кварцевых трубках. За счет этого создается направленный поток тепла и обогрев небольшого участка помещения.

Выводы

Мы сегодня с вами рассмотрели практически все способы электроотопления.

Ссновные выводы можно сделать такие :

• Следует отметить, что применение локальных источников обогрева (инфракрасный обогрев, тепловентиляторы) нельзя использовать, как основной способ обогрева дома.
• Следует подходить, комплексно используя несколько типов электрического отопления.
• Большую роль в эффективности играет качественное утепления дома.
• Схема и расчет проводки и мест установки всех приборов, до строительства дома.
• Использование многотарифных счетчиков. Применение автоматизации, использование вспомогательных датчиков.

Все эти мероприятия помогут свести тепловые потери к минимуму и сделать отопление комфортным и эффективным.