Энергосберегающие системы отопления частного дома — обзор технологий

Отопление промышленных объектов и домов обходится достаточно дорого. Понизить расходы на платежи позволят энергосберегающие системы отопления, благодаря которым можно сэкономить значительные средства, не отказываясь от комфортных условий в помещении.

Предлагаем разобраться, какие существуют варианты повышения энергоэффективности дома, в чем особенности их применения. Подробный обзор энергосберегающих технологий поможет принять решение о целесообразности обустройства того или иного вида отопительной системы.

Повышение энергоэффективности дома

Прежде чем покупать и устанавливать систему отопления, следует повысить энергоэффективность самого здания, этим сэкономить средства и создать уют и комфорт в помещении. Есть и другие способы сокращения расходов энергии, используемой для отопления:

• оснастить систему автоматикой, которая позволит свести к минимуму затраты электроэнергии;
• снизить потери энергии, применяя радиаторы и другие приборы;
• увеличить КПД отопительных устройств;
• использовать экологичные виды энергии (дрова, солнечные батареи).

Для повышения эффективности можно применить сразу два или несколько вариантов. Использование самого качественного оборудования не даст желаемого результата, если в доме существует большая утечка тепла, поэтому должны быть приняты меры для препятствия отдачи теплоэнергии через прорехи окон, дверей и другое.

Можно использовать дополнительную изоляцию. Это даст сокращение теплопотерь и повысит энергоэффективность строения. Чтобы провести качественную теплоизоляцию, можно воспользоваться услугами специалиста-энергоаудитора. При помощи тепловизионного обследования определяются места наибольших теплопотерь. Обычно тепло уходит через стены, окна, чердачное помещение. Эти участки следует качественно теплоизолировать.

Инновационные технологии в современных системах отопления

Как отопить дом почти бесплатно: тепловые насосы, солнечные батареи, ветряки и другие интересные способы

Пока большинство домовладельцев платит поставщикам энергии огромные деньги, умельцы FORUMHOUSE отапливают свои дома бесплатной энергией воды, земли и солнца. Здесь мы собрали информацию о самых интересных разработках наших пользователей в области энергоэффективного отопления, которые экономят деньги, не вредят природе и приближают будущее.

Система управления «Умный дом»

Автоматические устройства комплекса “Умный дом” способны внести огромный вклад в дело экономии энергоносителей, используемых для получения тепла.

Максимального уровня эффективности можно достичь, выбирая систему, оснащенную рядом дополнительных функций, а именно:

• погодозависимым управлением;
• датчиком температуры, устанавливаемым внутри помещения;
• возможностью внешнего управления при предусмотренном обмене данных;
• приоритете контуров.

Рассмотрим все вышеперечисленные преимущества подробнее.

Погодозависимое управление температурой в доме предполагает корректировку уровня нагрева теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. Если на улице ударил мороз, вода в радиаторе будет несколько горячее, чем обычно. В то же время при потеплении нагрев будет осуществляться менее интенсивно.

Отсутствие же подобной функции часто приводит к излишнему повышению температуры воздуха в комнатах. Это не только ведет к перерасходу энергоносителей, но и не слишком комфортно для обитателей дома.

Сенсорные панели управления предоставляют возможность выбора опции энергосберегающего режима, что позволяет быстро и без особого труда отрегулировать температуру в доме

У большинства подобных приборов предусмотрено два режима: «лето» и «зима». При использовании первого отключаются все отопительные контуры, при этом остаются функционировать лишь приспособления, предназначенные для круглогодичного использования, например, подогрева бассейна.

Датчик комнатной температуры нужен не только для контроля за поддержанием автоматически установленной температуры. Как правило, это устройство совмещается с регулятором, что позволяет при необходимости повысить или понизить нагрев.

Внешний датчик температуры – непременная составная часть большинства блоков управления «Умных домов». Подобные приборы в обязательном порядке устанавливаются в помещении, а если подача тепла осуществляется поэтажно, то и на каждом этаже

Терморегулятор можно запрограммировать на снижение температуры в комнатах в течение определенных часов, например, когда обитатели дома уходят на работу, что способствует значительной экономии расходов тепла.

Приоритет отопительных контуров при одновременном функционировании различных устройств. Так, при включении бойлера блок управления отключает вспомогательные контуры и другие устройства от теплоснабжения.

Благодаря этому снижается мощность котельной, что позволяет уменьшить топливные расходы, а также равномерно распределить нагрузку на заданный отрезок времени.

Система климат-контроля, связывающая в единую сеть управление кондиционированием, отоплением, электроснабжением, вентиляцией, не только повышает комфорт в доме и сводит к минимуму риск внештатных ситуаций, но и позволяет экономить энергоносители.

Приводы климат-контроля, регулирующие все функции поддержания температурных параметров в комнате, как правило, скрываются от глаз, например, размещаются в коллекторном шкафу

Внешнее управление – возможность передачи данных на смартфоны позволяют хозяевам отслеживать ситуацию, чтобы при необходимости оперативно внести коррективы. Одно из таких решений – GSM-модуль для котла отопления.

Суть энергосбережения

Для начала хотим открыть один небольшой секрет. Возможно, вы удивитесь, но любые электрические нагреватели являются энергосберегающими. Ведь что этот термин означает для аппарата, выделяющего тепловую энергию? Он значит, что энергия, содержащаяся в топливе или электричестве, преобразуется котлом или нагревателем в тепловую максимально эффективно, а степень этой эффективности характеризуется КПД агрегата.

Так вот, все электрические приборы для нагрева помещений имеют КПД 98—99%, таким показателем не может похвастаться ни один источник тепла, сжигающий разные виды топлива. Даже на практике так называемые энергосберегающие электрические системы отопления выделяют 98—99 Вт теплоты, израсходовав 100 Вт электроэнергии. Повторяем, это утверждение верно для любых электронагревателей – от дешевых тепловентиляторов до самых дорогих инфракрасных систем и котлов.

Сравнительный пример. 1 кг сухих дров в среднем выделяет при сгорании 4.8 Квт теплоты, но реально мы можем получить только 3.6 кВт, поскольку КПД котла составляет 75%. Электрический отопитель куда эффективнее, потребив из сети 4.8 кВт, он отдаст в дом 4.75 кВт.

Поистине энергосберегающая система отопления – это тепловой насос или солнечная батарея. Но и здесь никаких чудес нет, эти устройства просто берут энергию из окружающей среды и переносят в дом, практически не затрачивая электричества из сети, за которое нужно платить. Другое дело, что подобные установки очень дорогие, а наша цель – в качестве примера рассмотреть доступные новинки рынка, декларируемые как энергосберегающие. К ним относятся:

• инфракрасные системы отопления;
• индукционные энергосберегающие электрокотлы для отопления.

Системы инфракрасного обогрева

Принцип работы приборов инфракрасного обогрева любой конструкции заключается в том, чтобы преобразовать электроэнергию в тепловую, выдав последнюю в виде инфракрасного излучения. С помощью этого излучения аппарат нагревает все поверхности, находящиеся в зоне его действия, а потом от них прогревается воздух в помещении. В отличие от конвективного, такое тепло не оказывает влияние на самочувствие человека и в этом отношении считается оптимальным вариантом.

Для справки. Тепловой поток включает в себя 2 составляющие: лучистую и конвективную. Первая представляет собой инфракрасное излучение, идущее от нагретых поверхностей. Вторая – это прямой нагрев воздуха. Все инфракрасные системы отопления, сделанные по энергосберегающей технологии, 90% тепла передают излучением и только 10% уходит на прогрев воздуха. При этом КПД нагревателей неизменный – 99%.

Новинками на современном рынке, набирающими все большую популярность, считается 2 вида инфракрасных систем:

• длинноволновые потолочные обогреватели;
• пленочные напольные системы.

В отличие от привычных нам обогревателей типа UFO длинноволновые излучатели не светятся, так как их нагревательные элементы работают по другому принципу. Алюминиевая пластина нагревается прикрепленным к ней ТЭНом до температуры не более 600 ºС и выдает направленный поток инфракрасного излучения с длиной волны до 100 мкм. Прибор с пластинами подвешивается к потолку и осуществляет нагрев поверхностей, расположенных в зоне его действия.

На самом деле подобные энергосберегающие системы электрического отопления дадут в помещение ровно столько тепла, сколько затратили энергии из сети. Только сделают это иным путем, через излучение. Человек может ощущать тепловой поток, лишь находясь прямо под нагревателем.

Для поднятия температуры воздуха в комнате подобным системам, в отличие от конвективных, требуется много времени. Это неудивительно, ведь передача тепла идет не напрямую воздуху, а через посредников – полы, стены и другие поверхности.

Посредники используют и напольные системы отопления ПЛЭН. Это 2 слоя прочной пленки с греющим элементом из углерода между ними, для отражения тепла вверх нижний слой покрыт серебряной пастой. Пленка укладывается на стяжку или между лагами под напольное покрытие из ламината или других материалов. Это покрытие и служит посредником, система сначала прогревает ламинат, а от него тепло передается воздуху помещения.

Получается, что напольное покрытие преобразует инфракрасное тепло в конвективное, — на это также требуется время. Так называемое энергосберегающее отопление дома с помощью пленочных теплых полов обладает все той же эффективностью – 99%. В чем же тогда реальное преимущество таких систем? Оно заключается в равномерности обогрева, при этом оборудование не занимает полезное пространство комнаты. Да и монтаж в этом случае не сравнить по сложности с водяным теплым полом или радиаторной системой.

Видео

Уникальные технологии пассивного дома. Владельцы дома хотели ультракомфортное жилье, но сверхкомфортный дом в нашем климате может быть только энергоэффективным. В результате построено удивительное здание, которое потребляет минимум энергии и настолько автономно, что можно на целый месяц отключать его от всех коммуникаций. Как все устроено в одном из самых удобных домов России, рассказывает наше видео.

Теплоэффективность в стеклянном доме. Хозяевам всем говорили: «дом с такой большой площадью остекления не протопить, вас это разорит!». Но стеклянный дом был домом мечты, от которой не хотелось отказываться. Домовладельцы верили: в век научно-технического прогресса должно  найтись эффективное решение! Выбор пал на тепловой насос геотермального типа – на заднем дворе пробурили семь скважин, и этого хватило, чтобы свести расходы на отопление в стеклянном доме к минимуму.

Грунтовый теплообменник, холодильная комната и рекуператор. Требовалось построить дом, который не будет требовать больших денег на оплату отопления. К тому же в поселке не было природного газа. Природные источники энергии для отопления были задействованы не из научного любопытства, а из суровой необходимости, но хозяин очень доволен результатом!

Инженерные коммуникации пассивного дома. Видео про очень крутой дом: его площадь 300 кв.м., а на отопление за год было потрачено 10 000 рублей. Это потому, что 70% всей энергии здание потребляет из альтернативных источников. Проект затратный, и есть большие вопросы по его окупаемости, но правда в том, что такие технологии все-таки дешевеют и становятся ближе к народу.

Индукционные электрокотлы

Эта новинка появилась на рынке относительно недавно и вызвала немалый интерес, поскольку была разрекламирована, как очередная энергосберегающая установка. В действительности этот водонагреватель использует закон электромагнитной индукции, согласно которому неподвижный стальной стержень, помещенный внутрь катушки с протекающим по ней током, будет нагреваться. Никаких хитростей здесь нет, так называемый энергосберегающий котел функционирует с КПД порядка 98—99%, как и прочие его электрические «собратья».

Явное преимущество агрегата состоит в том, что проходящий через него теплоноситель не контактирует с важными элементами, а только с металлическим стержнем. Потому котел способен надежно прослужить много лет без всякого обслуживания, кроме периодической промывки. Другие достоинства индукционного аппарата заключаются в:

• малых габаритах и массе, что очень важно при размещении теплогенератора в помещении топочной;
• быстром прогреве теплоносителя.

Использование солнечной энергии

Солнечное тепло является экологичным и достаточно эффективным источником для устройства целого ряда обогревательных систем. Некоторые модификации в качестве дополнительного питания используют электроэнергию, другие работают только от солнечных элементов. В некоторых случаях в дополнительном оборудовании нет необходимости – достаточно солнечных лучей.

Воздушные модульные коллекторы

Солнечные батареи (коллекторы) устанавливают на южной стороне здания под таким углом, чтобы нагревание их солнечными лучами было максимальным. Система работает в автоматическом режиме: когда температура воздуха опускается ниже заданной отметки, воздух при помощи вентиляторов прогоняется через нагревательные модули. Одна воздушная батарея позволяет обогреть помещение площадью до 40 м², соответственно, комплект коллекторов способен обслужить весь дом.

Для южных регионов достаточно эффективным и недорогим оборудованием для создания системы обогрева являются солнечные воздушные коллекторы модульного типа

Солнечные модули экологичны и рентабельны, их удобно использовать совместно с другими отопительными системами в качестве резервного источника энергии. Конструкция устройств проста, поэтому существуют схемы сборки солнечных батарей своими руками. Готовые коллекторы также доступны по стоимости и быстро окупаются. Единственное, что необходимо сделать перед их покупкой – рассчитать мощность оборудования и размеры модулей.

В коттеджах и дачных домиках солнечные батареи устанавливают для резервного питания постоянного тока 12/24/48 Вольт небольшой мощности или нагрузок переменного тока 220 Вольт

Воздушно-водяные коллекторы

Для любого климата подходят и системы горячего водоснабжения, работающие от солнечной энергии. Принцип работы системы прост: нагретая в коллекторах вода поступает по трубам в накопительный бак, а из него – по всему дому. Жидкость постоянно циркулирует под действием насоса, поэтому процесс является непрерывным. Несколько солнечных коллекторов и два больших резервуара могут обеспечить теплом дачный домик – конечно, при условии, что будет достаточно солнца. Высокотемпературные коллекторы позволяют установить «теплый пол».

Абсолютно не загрязняют воздух и не создают шума солнечные системы горячего водоснабжения, но для их установки требуется дополнительное оборудование: насос, пара накопительных баков, бойлер, трубопровод

Преимуществом оборудования, работающего на водяных коллекторах, является экологичность. Тишина и чистый воздух внутри дома не менее важны, чем отопление и горячая вода. Перед установкой солнечных коллекторов необходимо просчитать, насколько эффективны они будут в конкретном случае, потому что для полноценной работы важны все нюансы: от места установки до предполагаемой мощности приборов. Следует учитывать и один недостаток – в районах с длительным летним периодом появится излишек нагретой воды, которую придется сливать в грунт.

Солнечное отопление пассивного типа

Для устройства пассивного солнечного отопления не нужно дополнительного оборудования. Главными условиями являются три фактора:

• идеальная герметичность и теплоизоляция дома;
• солнечная, безоблачная погода;
• оптимальное расположение дома по отношению к солнцу.

Один из вариантов, подходящий для устройства подобной системы, — каркасный дом с большими стеклянными окнами, направленными в южную сторону. Солнце нагревает дом и с внешней стороны, и изнутри, так как его тепло поглощается стенами и полами.

С помощью пассивного солнечного оборудования, без применения электропитания и дорогостоящих насосов, можно сэкономить 60-80% расходов на отопление частного дома

Благодаря пассивной системе в солнечных районах экономия расходов на отопление превышает 80%. В северных областях данный метод обогрева не является эффективным, поэтому используется в качестве дополнительного.

Все энергосберегающие системы отопления имеют преимущества перед обычными, главное – выбрать наиболее оптимальный, возможно, комбинированный вариант, сочетающий эффективность работы и экономию ресурсов.

(1 голос, среднее: 5 из 5)

Энергосберегающие системы отопления – рассмотрим привычные всем варианты

Газ считается наиболее доступным и популярным источником тепла. В газовых котлах достаточно большой расход топлива, особенно с оборудованием старого типа. Значительно уменьшить потребление топлива без ухудшения качества работы отопительной системы возможно с конденсационными моделями (КПД способно превысить 100%).В газовой технике такие агрегаты применяются не только для организации экономичной системы отопления, а и для горячего и водоснабжения в частных домах. Многие фирмы-производители путем замены форсунки подстраивают оборудование под использование сжиженного газа.

Более безопасным источником для отопления считается электричество, но и цена здесь соответствующая. Специалисты и в данном случае нашли способ сэкономить – разрабатывают такие системы, которые при незначительном потреблении электричества обеспечивают достаточно качественный обогрев. Здесь стоит назвать пленочные обогреватели, теплые полы, особые инфракрасные радиаторы. Некоторые из них применяются в комплексе, как дополняющие друг друга источники тепла.

Еще не забыт твердотопливный тип отопления. Экологичным и экономичным его не назовешь, но при внедрении новых технологических разработок удается снизить потребление твердого топлива (пеллеты, дрова, уголь, и торфяные брикеты) и, соответственно, выброс продуктов сгорания. Сегодня с успехом продаются газогенераторные печи и котлы, которые используют пиролизный газ, работают на полное сжигание топлива. К примеру, в таком котле дерево не горит, а тлеет, поэтому здесь одна порция дольше работает на обогрев. Здесь важно заказывать оборудование у проверенных поставщиков, а также не пренебрегать профессиональной установкой.

Популярно также использование жидкого топлива (отработанное масло, дизтопливо, сжиженный газ), хотя такой вид отопления дешевым не назовешь. Несмотря на то, что еще не найдены эффективные способы сэкономить на использовании подобного оборудования, оно довольно популярно и смело занимает 2-е место после газовых котлов.

Экологичными и достаточно экономичными можно назвать тепловые насосы, которые тщательно продумываются в процессе строительства коттеджей и работают по принципу преобразования тепла земли и воздуха в тепло. Если окунуться в историю, можно заметить популярность подобной системы еще в 80-х годах прошлого столетия (хотя только в домах зажиточных людей). А сегодня стоимость тепловых насосов значительно снизилась – этим объясняется их популярность в развитых европейских странах. В Швеции около 70% зданий оборудованы такими агрегатами, распространены они также в США, Швеции, Японии и т.д. 

Выводы

Рассмотрев несколько простых примеров, мы убедились в том, что никаких чудес нам на самом деле не предлагают. Индукционный электрокотел не производит дармовое тепло, а инфракрасные системы ничего не экономят. Просто продавцы с помощью разных манипуляций заставляют простого обывателя поверить в 30, 50 и 70% экономии и купить оборудование, стоящее немало денег.

Но не стоит бросаться в крайности и делать выводы, что новинки, появляющиеся на рынке, не заслуживают внимания или непригодны к использованию. Как раз наоборот, новые нагревательные приборы имеют свои плюсы и в приведенных примерах мы их перечислили. К вопросу выбора и покупки надо подходить трезво и ориентироваться на потребляемую мощность этих изделий. Что касается энергосберегающих технологий, то они целиком в наших руках. Утеплите ваш частный дом, установите в комнатах терморегуляторы, правильно организуйте вентиляцию, и тогда вы сможете ощутить реальную экономию денежных средств оттого, что вы снизили энергопотребление здания в целом.

Важность снижения теплопотерь

Цель обзора энергосберегающих систем отопления для частного дома – помочь читателям выбрать самый выгодный способ обогрева жилища. Каждый год появляются новые системы, и информация о них может сэкономить значительные суммы многим людям. Но даже самые прогрессивные энергосберегающие технологии отопления будут бесполезны, если своевременно не позаботиться об утеплении дома.

Хорошие стеклопакеты и утепленные двери помогут сократить теплопотери на 10-20%, качественный теплоизолятор – до 50%, а рекуператор тепла выходящего воздуха – до 30%. Утеплив дом и установив энергосберегающую систему отопления, вы добьетесь максимального результата и будете платить за тепло по минимуму.

Отопление на дровах

Издавна древесина имела распространённое применение для обогрева домов: это доступный для населения возобновляемый ресурс. Необязательно использовать полноценные деревья, отапливать помещение можно и древесными отходами: хворост, сучья, стружки. Для такого топлива существуют дровяные печи — сборная конструкция из чугуна или сварная из стали. Правда, подобные устройства имеют негативные характеристики, мешающие широкому их применению:

1. 1. Самые не экологичные нагреватели. При сгорании топлива выделяются токсичные вещества в большом количестве.
2. 2. Необходима заготовка дров.
3. 3. Требуется чистка нагоревшей золы.
4. 4. Самые пожароопасные обогреватели. При незнании техники чистки дымоходов может возникнуть возгорание.
5. 5. Отапливается комната, в которой установлена печь, а в других помещениях воздух остаётся прохладным длительное время.

Выбирая печь на дровах, следует обратить внимание на эффективную современную модель, которая оснащена устройством — каталитическим нейтрализатором. Он сжигает несгоревшие жидкости и газы, за счёт этого повышается эффективность агрегата и снижается выброс вредных веществ.

Тепловые насосы двух видов

Эти конструкции пользуются большой популярностью. Устройство считается самым эффективным вариантом для отопления, поскольку неопасен для окружающей среды. Есть такая разновидность теплонасосов, которая называется «мини-сплит». У него наружный и один или несколько внутренних блоков, которые подают как горячий, так и холодный воздух. В продаже имеются модели двух видов:

1. 1. Воздушные тепловые насосы. Это конструкции, имеющие устройства, которые даже при -20 градусах забирают тепло из наружных воздушных масс и распространяют его по дому за счёт установленных воздуховодов.
2. 2. Геотермальные тепловые насосы. Приборы, при помощи которых можно пользоваться энергией грунта. В земле они горизонтально прокладываются кольцами на глубине 1,5 метра, не меньше (следует учитывать промерзание почвы). Можно располагать насосы вертикально. Для этого бурятся скважины глубиной до 200 м.

Хотя и работают на электричестве, устройства отличаются энергоэффективностью. Учитывая затраты, КПД у них очень высок (1:3 для воздушных, 1:4 для геотермальных конструкций).

Кроме того, агрегаты экологически безвредны и абсолютно безопасны. Ещё одно преимущество тепловых насосов — это работа в обратном режиме. Они не только нагревают, но и охлаждают воздух. Геотермальный прибор можно совместить с водонагревателем, который будет снабжать водой до +60 градусов.

Выводы и полезное видео по теме

На представленном ниже видеоролике рассказывается об одном из наиболее эффективных способов энергосбережения – использовании солнечных коллекторов.

Существует множество разнообразных вариантов отопительных систем, потребляющих минимум ископаемого сырья. Главной задачей жильцов является выбор наиболее оптимальной схемы энергосберегающего отопления.

Хотя установка подобных конструкций потребует некоторых средств, они быстро окупят себя, поскольку помогают эффективно экономить на расходах за отопление.

Есть опыт использования энергосберегающих систем отопления? Пожалуйста, поделитесь с читателями информацией. Комментируйте публикацию, участвуйте в обсуждениях и задавайте вопросы по теме. Блок обратной связи расположен ниже.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...