Разновидности новых технологий в отоплении частных домов

Постоянный рост цен на отопление способствует тому, что люди прибегают к использованию альтернативных источников. Разработки в этой области позволяют применять природные ресурсы, такие как солнце, вода и земля. Также новые технологии внедряют целые комплексы по отоплению дома.

Какую отопительную систему выбрать? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо изучить все особенности работы и определить условия для правильного функционирования. Также немаловажным фактором является рентабельность и целесообразность выбранного вида.

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

• гидротермальные;
• геотермальные;
• солнечные;
• инфракрасные.

Рассмотрим их подробнее.

Гидротермальная

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

Принцип действия

Установку можно разбить на три составляющие:

• внешний контур;
• внутренняя разводка;
• геотермальный насос.

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

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

Преимущества устройства

Конструкция имеет следующие преимущества:

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

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

Геотермальная установка

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

Особенности оборудования

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

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

Забор тепла в обоих случаях осуществляется непосредственно из почвы поблизости частного строения. Отвечающий за перекачку теплоносителя геотермальный насос располагают в самом доме. Шахта с теплообменником должна располагаться в непосредственной близости к строению.

Достоинства использования тепла земли

Данная система имеет следующие преимущества:

• тепловая энергия земли является неисчерпаемым источником энергии;
• автономная работа системы;
• абсолютная пожаробезопасность, отсутствует вероятность возгорания;
• минимальный расход электроэнергии;
• нет необходимости в доставке и хранении топлива;
• длительный срок эксплуатации.

Высокая стоимость объекта – вот главный минус. Геотермальная установка для такой же квадратуры, как в предыдущем случае увеличится до 600 тыс.рублей.

Солнечные батареи

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

Устройство системы

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

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

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

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

Достоинства и недостатки

Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:

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

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

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

Инфракрасное излучение

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

Особенности оборудования

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

Стационарные излучатели фиксируются на потолке и стенах в тех местах, где необходимо произвести нагрев. Мобильный вариант на опоре можно перемещать в пределах частного дома, его даже можно использовать на открытом воздухе.

Также инфракрасное излучение может исходить от поверхностей. Для этого используется специальная пленка, которая располагается под облицовочным слоем на потолке, стенах и потолке. Эта технология является новинкой в разработке отопительных комплексов.

Плюсы и минусы

Эксплуатация инфракрасных излучателей связана как с положительными, так и с отрицательными моментами. К плюсам можно отнести:

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

Покупку и установку излучателей для домов площадью 100 м² можно ограничить 30000 рублей. Если предусмотрено пленочное инфракрасное отопление, стартовым порогом расходов будет сумма в 160000 рублей.

Минусы инфракрасной системы отопления состоят в том, что располагаться приборы должны не ниже чем на 1,5 метра от уровня пола. Это необходимо для того, чтобы не повредилось напольное покрытие дома. Длительная работа излучателя может привести к его перегреву.

Современные новые системы отопления дома. Что можно применить вам?

Системы отопления внедряются повсеместно в наши дома. Логика этого проста – хотим жить в тепле. Посещая друзей, соседей, все время приходится сталкиваться с типовыми приборами, разводками системы отопления. Казалось бы, прогресс не должен стоять на месте и уже давно должно было появиться что-то новое и современное в отопления. И это действительно так. Давайте посмотрим, чего такого нового появилось за 20 лет в системах отопления.

Основные разновидности топлива

В современных системах отопления частных домовладений сегодня задействованы самые разные виды тепловых носителей и топлива.

Теплота сгорания кВт/ккал

Самыми дорогими видами топлива принято считать солярку, мазут и сжиженный газ, а также электроэнергию, используемую котлами, конвекторами, обогревателями и излучателями. Менее затратным вариантом является использование твёрдого топлива. Самым практичным – использование природного газа

Тепловые насосы

Довольное новое решение на рынке современных экономичных систем отопления. Наша с вами земля – это, по сути, бесплатный источник съема тепловой энергии. Осталось только понять, как это сделать. Для этого придумали новое решение в отоплении – тепловой насос.

Геотермальная энергия давно и вполне успешно применяется для отопления жилья в зарубежных странах. Такое оборудование хорошо сочетается с системой «тёплый пол» и помогает сэкономить на коммунальных платежах. Конструкция для обогрева включает в себя несколько составных частей:

• зонд для сбора тепла (стандартный змеевик);
• тепловой насос (извлечение термальной энергии);
• отопительную систему с теплообменной камерой.

Основные виды установок: «вода-воздух», «воздух-воздух», «вода-вода», «грунт-вода» и «воздух-вода». Последний вариант относится к категории бюджетных, не требующих проведения слишком дорогих земляных работ. Минимальный срок окупаемости такого оборудования составляет пять лет.

Применение теплового насоса с фанкойлами обеспечивает в частных домовладениях комфортный микроклимат на базе одного оборудования в круглогодичном режиме. Связка теплообменника и вентилятора с насосным оборудованием может дополняться специальными фильтрами, пультами управления выносного или встроенного типа.

Коэффициент преобразования у таких устройств может достигать значения 1 к 6. То есть затрачивая 1 КВт электроэнергии можно получить 6 КВт тепловой энергии.

Современные радиаторы отопления

Самый распространённый вид теплового оборудования различается показателями мощности и межосевым расстоянием. Традиционными считаются чугунные, алюминиевые, стальные, медные и биметаллические отопительные радиаторы. В последние годы возрос интерес к относительно новым конструкциям для систем автономного отопления, относящимся к категории стальных и медно-алюминиевых конвекторов.

Медно-алюминиевые конвекторы

Благодаря высокой тепловой отдаче и малой инерционности (быстрому остыванию) медно-алюминиевыми конвекторами обеспечивается максимально точный контроль температурного режима в помещении, а также снижаются топливные расходы. В подобных конструкциях учтено взаимодействие алюминия с медью, поэтому между металлами используются нейтральные переходники.

Настенные и напольные конвекторы представляют собой медную трубку с напаянными алюминиевыми пластинами. Внутри корпуса есть отверстия, чем объясняется быстрая и беспрепятственная конвекция воздушных масс. Конвекторы внешним видом напоминают традиционные цельные радиаторы, но отличаются большей производительностью, а также длительным сроком эксплуатации и достойной теплопроводностью.

Современные медно-алюминиевые приборы завоевали популярность в странах Европы, особенно в регионах с мягким климатом. За счет своих особенностей, способны отдавать тепло при температуре теплоносителя в 35 градусов (обычные радиаторы начинают это делать с 50-60 градусов). По-настоящему новое решение в системах отопления.

Стальные конвекторы

Сертифицированные стальные панельные конструкции применяются в организации двух- и однотрубных систем водяного отопления частных домовладений, оснащаются концевыми или проходными нагревательными элементами. Современные модели характеризуются возможностью подключения терморегуляторов, обеспечивающих автоматическое поддержание в помещении заданного температурного режима.

По своим характеристикам уступают медно-алюминиевым конвекторам, но при этом имеют ряд достоинств, из-за которых их и покупают.

Современные котлы отопления

Котловое оборудование по-прежнему востребовано, но на смену традиционным агрегатам в отопления пришли новые устройства, соответствующие всем критерием качества и обладающие очень достойными техническими характеристиками.

Конденсационный котёл

Работа нового типа теплового генератора базируется на образовании углекислого газа и воды в процессе сгорания топлива с высвобождением большого количества энергии. Конструкция такого котла включает в себя камеру сгорания с горелкой, систему топливной подачи и вентилятор для нагнетания воздуха, а также камеру доохлаждения и резервуар, в котором собирается конденсат.

Показатели КПД газового конденсационного котла достигают 97% (у традиционных максимум 93%), что заметно превосходит аналогичные данные оборудования, работающего с применением жидкого и твёрдого топлива. Таким образом можно добиться не только максимальной эффективности работы отопительной автономной системы, но и сделать потребление энергоресурсов максимально экономичным.

Многие страны Европы отказываются от использования традиционных газовых котлов и переходят на современное новое решение в системах отопления – на конденсационные котлы.

Настенные газовые котлы

Напольные версии используются в последнее время всё реже. Актуальным становится монтаж настенных моделей, работающих на сжиженном или магистральном газе. Он обеспечивает не только обогрев помещений, но и бесперебойное горячее водоснабжение дома. Оборудование настенного типа обладает рядом преимуществ, среди которых компактные размеры и вполне современный дизайн.

С конструктивной точки зрения различаются устройства с открытой и закрытой камерой сгорания в одно- и двухконтурном исполнении. При выборе модели целесообразно ориентироваться на показатели мощности агрегата, его габариты (особенно актуально в небольших помещениях), а также наличие необходимого функционала.

По экономичности с настенными газовыми котлами могут тягаться только конденсационные котлы, но и стоят они достаточно дорого.

Электрический котёл с автоматикой

Последнее слово в обустройстве системы обогрева загородного дома – это электрические котлы, оснащённые погодозависимой автоматикой или опцией автоматического повышения/понижения мощности. Целый комплекс дополнительного дорогостоящего оборудования обеспечивает управление расходом топлива, а также предупреждает излишнее охлаждение или сильный перегрев воздуха в помещении.

Стоимость таких котлов достаточно высокая, но и преимущества эксплуатации вполне очевидны. Отсутствует необходимость регулярно вручную изменять параметры температурного режима в зависимости от погодных условий. Хорошо зарекомендовавшие себя модели долговечны и просты в обслуживании, отличаются высокой степенью надёжности и безопасны в эксплуатации.

Угольные котлы бункерного типа

Если взглянуть на новые решения в системах отопления на базе угольных котлов, то тут выделяются бункерные решения. Твёрдотопливные агрегаты бункерного типа различаются вместимостью встроенного топливного резервуара и другими немаловажными техническими характеристиками. Высокий спрос на такие модели обусловлен автоматическим шнековым механизмом топливной подачи, принудительным нагнетанием воздуха и удалением продуктов сгорания, функцией самоочистки.

В устройствах нового типа бесперебойную работу обеспечивает микропроцессорный контроллер и система электророзжига. При порционной подаче топлива происходит его полное сгорание и наблюдается минимальное количество недогара с максимально тепловой отдачей. Бункерное оборудование чаще всего оснащается ретортной горелкой или горелочным устройством АКМ.

Современная лучевая разводка отопления

Если говорить об относительно новых схемах систем отопления, то можно выделить лучевую. Проектирование отопления в частном доме подразумевает грамотный выбор разводки системы. В подобных условиях предпочтение рекомендуется отдавать лучевой схеме с автоматизацией обогрева помещений и использованием доступных энергетических ресурсов.

Преимущества такого варианта заключаются в одинаковом диаметре всех труб, минимальном количестве фитингов и сбалансированности обогрева. Благодаря гидравлической стабильности данный вид отопительной системы является более надёжным и пригодным для ремонта без слива теплоносителя.

По сути, это разновидность проверенной двухтрубной системы, с той лишь разницей, что к каждому прибору идет своя подача и обратка, а центром всего этого выступает распределительный коллектор. Он такой же, как в теплом поле.

Современные трубы для отопления

Создание высокоэффективных отопительных систем в загородных домовладениях невозможно представить без использования прочных и надёжных, долговечных и простых в обслуживании трубопроводов. Если вы вдруг не в курсе, то давайте разберем самые современные варианты труб для систем отопления.

Полипропилен

Самый дешевый и популярный материал на рынке. При должном монтаже способен прослужить немало лет. Имеют свои плюсы и минусы. Про минусы можете посмотреть наше видео.

Усовершенствованные полипропиленовые трубы могут иметь маркировку РР-Н (герметичность и устойчивость к высокому давлению) и PP-R с этиленом (для больших температурных нагрузок). В отопительных системах чаще всего применяются армированные PP-R трубопроводы с наличием алюминиевого или стекловолоконного покрытия.

Металлопластиковые изделия

Классификация металлопластиковых труб основана на радиусе их изгиба, максимальном уровне давления, коэффициенте теплового расширения и теплопроводности. Барьерный слой изделий изготавливается из листовой алюминиевой фольги или сетчатого жёсткого каркаса. Качественный материал является стальной лентой, покрытой с двух сторон стойким полимером.

Трубы из сшитого полиэтилена

Выпускаемые изделия имеют внешний диаметр в пределах 10-280 мм при толщине стенок от 0,2 до 0,5 см. Для такого материала характерна довольно высокая плотность, широкий диапазон рабочих температур, ударопрочность и хорошая теплопроводность, а также достаточно высокий уровень гибкости.