Шаг в будущее: особенности cовременных систем отопления частных домов

Отопительный сезон в России длится около семи месяцев. Для владельцев частных домов и тех, кто только собирается ими стать вопрос эффективного отопления помещения становится сложной задачей, которую не так-то просто решить. Попробуем разобраться, что собой представляют современные системы отопления частного дома.

Традиционные отопительные системы

Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы.

Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.

Недостатки водяного отопления в длительном времени прогревания помещения, возможных протечках и разрывах труб. Нельзя отключать водяную систему зимой, так как вода замерзнет и разорвет трубы.

Прогрессивные отопительные системы

Устройство современных систем отопления частных домов принципиально отличается от традиционных способов обогрева. Отопительная техника с каждым годом стремительно развивается. Оборудование усовершенствуется, становится эффективнее.

Возникают новые источники энергии, отвечающие требованиям защиты окружающей природной среды и общему комфорту эксплуатации оборудования.

Инновационная разработка российских ученых – система инфракрасного отопления ПЛЭН. Она состоит из тончайшей полимерной пленки и резистивно-нагревательного элемента из углеродных нитей.

ПЛЭН излучает тепловую составляющую солнечного света, которая поглощается полом, потолком, мебелью и создает комфортную температуру помещения.

Характеристики

Максимальная температура поверхности этой конструкции – 60°C, но для создания наиболее комфортных условий в доме достаточно 30° – 40°С.

ПЛЭН можно уложить по всей поверхности основания помещения, накрыв сверху ламинатом или любым другим видом покрытия. Если же смонтировать систему на потолке, то вы получите ощущение тепла и комфорта как от солнца. Крепить конструкцию к стенам тоже можно, но ее эффективность от этого пострадает.

Одним из достоинств пленочного нагревателя является отсутствие жидкого теплоносителя. Это избавляет от установки сложных систем, протечек, замерзания жидкости. Кроме того, пленочные отопительные системы, имеют еще ряд преимуществ:

• не сушат воздух;
• отсутствуют интенсивные тепловые потоки;
• не создают конвективные потоки;
• пожаробезопасны;
• просты в монтаже;
• полностью безопасны для человека и окружающей среды.

Еще одним доводом в пользу ПЛЭН для загородного дома являются многолетние исследования ученых. Они доказали, что длинноволновое инфракрасное излучение при умеренной мощности оказывает полезное воздействие на организм человека.

Главный недостаток системы инфракрасного отопления – его высокая стоимость. Для устройства отопительной системы всего дома придется сделать серьезные денежные вложения, которые окупятся довольно не скоро.

Геотермальные системы

Инновация в отоплении частного дома – забор тепла из грунта, который находится на придомовом участке. Для этого используют геотермальную установку. Ее конструкция состоит из теплового насоса, работающего по принципу холодильника, только на обогрев.

Возле дома создается шахта, где необходимо расположить теплообменник. По нему грунтовые воды будут поступать в теплонасос, отдавать тепло, которое будет использоваться для обогрева строения.
При отоплении загородного дома в качестве теплоносителя используют антифриз. Для этого в шахте устанавливается специальный резервуар.

Солнечные батареи

Очень просто использовать тепловую энергию, источником которой является солнечный свет. Новейшие системы отопления загородного дома, работающие от солнечной энергии, представляют собой коллектор и резервуар.

Структура трубок, из которых состоит коллектор, сводит потери тепла к минимуму. Исходя из конструкционных особенностей, солнечные коллекторы бывают вакуумные, плоские и воздушные.

Размещать их необходимо как можно выше.

Нюансы

Этот вид отопления подойдет только для теплых регионов страны, где яркое солнце светит хотя бы 20-25 дней в году. В противном случае должны быть установлены дополнительные системы отопления. Еще одним недостатком солнечных батарей является высокая стоимость и небольшой срок службы аккумуляторов, необходимых для накопления электроэнергии.

Гидротермальные системы

Если ваш загородный дом расположен рядом с незамерзающим водоемом, то необходимую теплоэнергию можно получать из воды.

Для этого на дно водоема укладывается зонд-теплообменник, а в доме монтируется тепловой насос. Чем больше размер зонда, тем эффективнее гидротермальная установка.

Воздушные системы

В теплых климатических зонах можно использовать систему воздух – воздух. Простейшие виды подобных теплонасосов – инверторные кондиционеры. Монтируются они как обычные кондиционеры. Эффективность их работы снижается при минусовой температуре, а при -30°C и ниже сводится к нулю.

Ветроэлектрогенератор

Энергия ветра давно используется для получения электричества. Но ее также можно применять для обогрева загородного жилья. Учеными создан безредукторный ветроэлектрогенератор, который монтируется на вертикальной оси вращения на крыше дома. Для снижения шума при работе конструкции ось должна быть оснащена виброизолятором. В подвале размещают электрический водонагреватель и тепловой аккумулятор.

Это устройство довольно сложно в изготовлении, имеет большой размер и вес. Его долго и непросто монтировать. Для получения максимальной энергии ветра необходимо возвести достаточно высокую башню.

Плюсы и минусы

Несомненным достоинством этого вида отопления является его экологичность. Извлечение энергии из ветра не наносит никакого урона окружающей среде. Кроме того, эта энергия абсолютно бесплатна, а расходы на изготовление и монтаж оборудования относительно невелики.

Несмотря на несомненные достоинства, этот способ отопления загородных домов не пользуется популярностью, что связано с непостоянством силы и скорости ветра.

Электрообогрев

Электрообогрев помещений относится скорее к традиционным методам отопления, которые были модернизированы в последние десятилетия. Электрические приборы просты в эксплуатации, удобны и надежны. Их давно используют для местного обогрева.

Чтобы равномерно прогреть всю площадь помещения при помощи электричества используют теплые полы. Эта система удобна для использования в загородном частном доме.

Система «теплый пол»

Технология напольного отопления – это удобная и экономичная система прогрева помещения. В современных установках используются прогрессивные материалы. Для изготовления трубопроводов применяются легкие и прочные полимерные материалы.

Основой теплого электрического пола служит греющий кабель. Главное в этом виде отопления – качество кабеля, от которого зависит эффективность работы системы и длительность ее службы.
Теплые полы, использующие воду, не выделяют вредных веществ, электромагнитных излучений. Вода – дешевый и теплоемкий теплоноситель. Монтируется сеть трубопровода, по которой течет жидкость, между основанием и покрытием пола. По сравнению с электрической системой «теплый пол», этот вид отопления значительно дешевле.

Политика энергоснабжения, проводимая в последние годы, предполагает переход на возобновляемые источники энергии. Все чаще для производства электричества используется не газ и уголь, а солнце, ветер, энергия воды. Это экологически чистые источники энергии, которые не загрязняют выбросами и сбросами окружающую природную среду.

Виды систем автономного отопления и их особенности

Для людей, живущих в холодном климате, вопрос отопления всегда был актуальным; но, если многоквартирные дома часто подключены к системе центрального отопления (что, безусловно, имеет как плюсы, так и минусы), то владельцам частных домов приходится заботиться об обогреве своего жилища самостоятельно

Лучшим выбором для таких домов является автономное отопление, которое, впрочем, завоевало популярность и среди жителей квартир. Установить такую систему несложно, хотя для этого требуются некоторые навыки и знания, а также – проверка специалиста после завершения установки, но перед введением системы в эксплуатацию.

Виды систем автономного отопления

1. Традиционная (её называют также гидравлической или водной) – система, состоящая из котла, нагревающего воду, и труб, по которым она передаётся к обогревательным приборам (батареям, тёплым полам, конвекторам). Эта система замкнутая, то есть вода циркулирует по кругу. Кроме основных элементов (котла, труб и батарей), водная система отопления включает в себя многие дополнительные составляющие: радиатор, манометр, расширительный бак, блок безопасности, а также краны. Ознакомиться со всем необходимым оборудованием для водной системы отопления можно на сайте Аквабойлер.

В зависимости от принципа циркуляции воздуха по трубам традиционные системы автономного отопления подразделяются на следующие подвиды:

— конвективные – работают по естественным законам физики. Нагретая вода имеет меньшую плотность и вес, благодаря чему поднимается вверх по трубе к расширительному баку, а оттуда вытесняется и поступает по нисходящим трубам к радиаторам (отопительным приборам). Там она охлаждается, отдавая тепло помещению, и далее стекает в трубы, по которым поступает обратно в котёл, после чего цикл повторяется заново. Этот подвид традиционной системы отопления прост по составу и принципу работы, но монтаж такой системы имеет некоторые важные нюансы: так, при установке труб нужно придерживаться чётких правил касательно их уклона: трубы должны наклоняться от вертикального стояка к отопительным приборам, а обратный трубопровод нужно уклонять в сторону котла. Без соблюдения этих требований система не может функционировать. Преимущество систем этого типа в их независимости от электроснабжения, но и недостатков немало: невозможность регулировать температуру, использование только стальных труб большого диаметра, значительный расход топлива и невозможность подключать к системе тёплые полы.

— системы с принудительной циркуляцией – работают с помощью циркуляционного насоса. Насос подаёт нагретую в котле воду к радиаторам; температуру нагрева воды можно регулировать с помощью расположенных на отопительных приборах ручных или автоматических вентилей. Охлаждённая вода возвращается по обратному трубопроводу в котёл, где нагревается заново. Одно из главных достоинств такой системы отопления — широкие возможности её настройки (можно задать отдельную температуру для каждого помещения); также, она потребляет меньше топлива, чем конвективная система, а трубы в ней тоньше, что позволяет легче встраивать их в стены или вписывать в интерьер. Главный минус – зависимость от электроэнергии.

2. Воздушная – жилище отепляется с помощью нагретого воздуха, который через решётки поступает в теплообменник теплогенератора по воздуховодам, изготовленным из оцинкованной стали. Для регулирования температуры воздуха и микроклимата в помещении используется также подсоединённый к теплогенератору кондиционер. Такая система выгоднее, чем традиционное автономное отопление на воде, поскольку себестоимость у неё ниже. К тому же, воздушная система отопления кроме своей основной функции выполняет и некоторые другие задачи: вентилирует помещения, регулирует уровень влажности воздуха в доме, и охлаждает его в жаркую погоду.

По принципу действия воздушные системы автономного отопления делятся на два подвида:

— гравитационные — работают благодаря естественной циркуляции воздуха, при которой тёплые потоки поднимаются вверх, а более холодные движутся вниз, попадая в воздухосборник. Такие системы не зависят от источника электричества, в чём состоит их главное достоинство; однако, сквозняки в помещении нарушают циркуляцию воздуха, что приводит к неравномерному его нагреванию — это является существенным недостатком.

— системы с принудительной вентиляцией — в них задействованы электрические или механические вентиляторы, распределяющие воздух по жилищу и направляющие его в воздуховоды. В камере сгорания снизу тоже находится вентилятор, откачивающий отработанный воздух, который после очищения от пыли, микробов, и запахов насыщается кислородом и подаётся к теплообменнику, а оттуда – в комнаты. Холодный воздух из помещений попадает в теплогенератор через решётку или обратный воздуховод.

Электрическая – обогревает жилище с помощью конвекторов и других приборов, которые нагреваются от электричества, преобразуя его в тепло. Такие системы автономного отопления различаются по способам переработки электрической энергии в тепловую; они делятся на следующие подвиды:

— конвекторы – работают на базе электрического котла, установленного в керамический изолятор, который, в свою очередь, помещается в алюминиевый или стальной корпус. Такой конвектор можно разместить на полу или на стене, а также встроить в стену; для подержания необходимой температуры в конвектор помещают электронный блок управления (термостат). При правильном расчёте количества и мощности таких приборов они равномерно прогревают жилище, но для достаточного обогрева нужно много конвекторов.

— инфракрасные обогреватели – новинка в сфере систем автономного отопления. Принцип работы такого обогревателя следующий: кварцевый излучатель преобразует электрическую энергию в инфракрасное излучение, которое нагревает всё, на что оно направлено. Изготовляют такие излучатели в виде настенных или потолочных панелей, а также переносных устройств. Они хороши для обогрева воздуха в небольшой зоне, но для полноценного отопления помещений (особенно больших) таких обогревателей понадобится много, что повлечёт за собой высокие затраты электроэнергии.

— электрический тёплый пол – бывает в виде кабелей, проложенных под покрытием или залитых в бетон на некоторых участках пола, или же в виде плёнки с нанесённым на неё электрическим проводником. Такую систему можно установить в любом помещении; электронный регулятор, через который она подключается к сети, также позволяет изменять температуру обогрева по своему усмотрению.