Выбор систем обогрева зданий
Технический прогресс ведет к тому, что в сфере обогрева индивидуального жилья постоянно появляются новые технологии. А так как суровая погода зимой заставляет россиян тратить на обогрев помещений большие денежные суммы, то появление инноваций в отопительной сфере предоставляет возможность уменьшить эти затраты.
Схема принципа работы геотермального отопления.
Для правильного выбора системы обогрева индивидуального жилья необходимо выделить важные моменты:
- доступность вида топлива;
- площадь отапливаемого помещения;
- предполагаемые финансовые затраты на эксплуатацию данного способа обогрева;
- экономичность системы отопления в сравнении с другими способами обогрева;
- факторы, влияющие на долговечность работы обогревательного оборудования и его экологичность.
Новейшие технологии в отоплении разрабатываются с применением доступных видов топлива и позволяют свободно использовать отопительное оборудование и приборы, оставлять их в автоматическом режиме работы, легко регулировать температурный режим, разные рабочие параметры систем. Эффективная работа оборудования по новым технологиям дает возможность поддерживать комфортную температуру, выбирать эффективный обогрев домов и при этом экономить средства.
Подключение водяных систем отопления дома.
Для того, чтобы обеспечить теплом весь дом, а не только одну его часть, устанавливают разводку труб по всему дому. Обычно для изготовления таких труб используют медь, сталь, полипропилен или металлопласт. К трубам подключается радиатор, который за счет большей, чем у трубы, площади позволяет лучше обогревать помещение. Система подключения труб к радиатору называется водяным контуром. Он бывает одно- и двухтрубным. Двухтрубный водяной контур устроен так: подача нагретой воды от теплоносителя в радиатор проходит по одной из труб, а передача воды в следующий радиатор производится по второй, что позволяет сохранять температуру воды при прохождении к радиатору практически неизмененной, а также делает ее независимой от количества радиаторов. Для двухтрубной системы подача может быть как принудительная, так и самостоятельная.
В отличие от двухтрубной, однотрубная отопительная система зависима от количества батарей, так как в ней теплоносителю приходится проходить через ту же трубу, чтобы донести тепло к следующему радиатору. Вследствие этого вода, поступающая в соседнюю батарею, уже частично охлаждена, а при поступлении в третью охлаждается еще больше. Поэтому не рекомендуется устанавливать на однотрубную систему более трех радиаторов, если отсутствует циркуляционный насос, а если он есть – максимум пять радиаторов на одну систему.
Радиаторы, которые устанавливаются в помещениях для обогрева, обычно изготавливаются из таких металлов, как чугун, сталь и алюминий. Бывают также биметаллические батареи. Чугунные батареи считаются неэкономными и непрактичными, потому что для их функционирования необходимо употреблять слишком много энергии и больше, чем у других, теплоносителя.
В рекламных видеороликах часто мелькают в кадрах комнаты с радиаторами, но очень редко в этих роликах рассказывается о материале, который использован для изготовления этих радиаторов. Каждый из вышеназванных металлов имеет как хорошие нюансы характеристики, так и не очень. Для того, чтоб не прогадать в выборе материала, специалисты советуют покупать биметаллические батареи – их преимущества проявляются в прочности, быстроте разогрева и быстрой теплоотдаче.
По типу сборки и внешним характеристикам различают
- колончатые;
- секционные;
- панельные радиаторы.
Для создания дополнительного комфорта в доме многие хозяева выстилают теплый пол. Для этого используется металлопластовые или полиэтиленовые трубы, которые выкладывают в форме спирали или змейки. Оба материала имеют хороший показатель КПД, но чаще предпочтение отдается первому. Поверх труб обычно делается стяжка из бетона, а внешняя поверхность пола чаще всего выкладывается плиткой.
Иногда система теплого пола совмещается с радиаторами и подключается к одному котлу, но при этом необходимо разделять температуру теплоносителя. В таких случаях на помощь приходит трехходовой клапан с сервоприводом.
Выбор радиатора
При выборе радиатора основное, на что требуется обратить внимание – это:
- материал изготовления;
- тепловая мощность.
Материалы. По мнению специалистов, для жильцов многоквартирных домов лучшим вариантом являются биметаллические радиаторы. Благодаря прочности такого отопительного прибора можно избежать проблем, возникающих в случае перепада давления в теплосети.
Если дом частный и в нем обустроена автономная отопительная система, владелец недвижимости может полностью контролировать функционирование оборудования, поэтому отличным вариантом будут недорогие по стоимости и внешне привлекательные алюминиевые радиаторы.
Когда эстетическая составляющая для помещения неважна, обычно предпочтение отдается самодельным регистрам. Неплохим и недорогим вариантом являются стальные конвекторы.
Тепловая мощность прибора. Комфорт в доме или квартире может обеспечить только наличие определенного количества радиаторов, суммовая мощность которых гарантирует эффективный обогрев. Наиболее простой расчет данного параметра рассчитывают по формуле: на кубометр объема требуется 40 ватт тепловой энергии.
Но в результате получается только базовое значение, для которого применяют поправочные коэффициенты:
- для южных регионов – это 0,7 — 0,9;
- для северных территорий страны — 1,3-2,0;
- для частных домов поправка равна — 1,5;
- торцевая квартира или комната в зависимости от материала изготовления и толщины стен требует применить коэффициент — 1,2 — 1,3.
При наличии окон к расчетной тепловой мощности добавляют по 100 ватт на каждый оконный проем и по 200 ватт на дверь, выходящую на улицу. Таким образом, комната с одним окном (размером 4х5х3 метра) в частном доме Якутска нуждается в тепловой мощности, равной:
(4х5х3х40+100)х1,5х2 = 7200 ватт.
Зная потребность в тепле, можно высчитать необходимое количество секций радиатора. Мощность одного элемента всегда указывается в технической сопроводительной документации, прилагаемой к продукции производителем. В среднем данная величина для алюминиевой секции составляет 200 ватт, для биметаллического изделия – 180 ватт, а для чугунной секции -160 ватт (подробнее: «Какая тепловая мощность чугунных радиаторов отопления»). Так для помещения в Якутске потребуется 7200:200 = 36 секций, которые делят на несколько радиаторов.
Система водяного отопления
Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное явление.
Принцип работы водяного отопления заключается в следующем: нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления, сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления называется системой с искусственной циркуляцией воды.
Система водяного отопления может быть конструктивно реализована по двум схемам:
Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды, ориентированная только на отопление)
Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует использования специального двухконтурного котла.
Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально разные схемы разводки труб в комнатах.
Разводка труб отопления
Однотрубная система отопления дома
Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.
Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них. При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.
Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:
увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);
увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою очередь, повышает расходы на отопление;
обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е., установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя воду циркулировать быстрее.
Двухтрубная система отопления дома
Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото. Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный теплоноситель из радиатора в котел.
Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой – схемаСхема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом, появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.
Коллекторная (лучевая) разводка
Предполагает использование специального устройства – коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям. Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.
Схема коллекторной (лучевой) разводки
Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать ее безопасность.
К числу недостатков относят:
относительно трудно обогреть значительную площадь без значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);
эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда удобно, или же оставить на виду;
большие по размеру радиаторы отопления;
вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема возникает после спуска воды из системы.
Водяное отопление пола в доме
Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на основание чернового пола.
Система водяного отопления пола
Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:
укладка утеплителя или устройство чернового пола;
правильная разводка труб, которая не допускает множественных перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему. При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб. Во-первых, при укладке (изгиб). Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;
заливка стяжки на систему труб.
Эта система может быть использована в качестве основной или дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.
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.
Котлы на твердом топливе
Котлы на твердом топливе и пеллетах один из самых доступных способов обогреть частный дом без газа. Они дешевле теплового насоса и могут полностью обеспечивать дом теплом вне зависимости от времени суток и температуры на улице.
Однако при выборе и установке твердотопливных котлов следует учитывать следующее:
- Приходится постоянно следить за горением и 1-2 раза в день добавлять дрова. Конечно, это не так уж и сложно, но по сравнению с газовым котлом неудобно. В пеллетных котлах это проще, потому что у них есть автоматическая подача пеллет в топку из бункера.
- Не во всех регионах развита деревообработка, и, возможно, потребуется хранить хорошую древесину. Поэтому, пожалуйста, убедитесь, что у вас есть доступ как минимум к 2-3 торговцам дровами.
- Дрова следует покупать за год до начала отопительного сезона. Год время, необходимое дровам, чтобы просохнуть и восстановить свою энергетическую ценность. Низкое исходное содержание влаги относится только к топливным брикетам.
- Вы попадаете в зависимость от дров вместо газа.
- При определенных уровнях потребления отопление дровами не дешевле, чем отопление газом.
- Вам нужно место для хранения дров. Если дрова хранить неправильно, они намокнут и потеряют свой энергетический потенциал. Видеть. статья о том, как хранить дрова.
- Время от времени следует очищать дымоход и внутреннюю часть котла от сажи.
Какое отопление в частном доме самое экономичное
Выбирая вид отопления для частного дома, большинство людей совершает одну и ту же ошибку: путают стоимость оборудования с экономичностью системы в целом.
Это абсолютно разные вещи. Общий принцип, за некоторым исключением, таков: чем дешевле вы покупаете котел, тем дороже вам обходится тепло. Это первая, но не единственная плохая новость. Вторая в том, что самая экономичная система отопления частного дома – это миф, придуманный маркетологами.
Эффективность любого вида обогрева будет зависеть от региона проживания, площади дома, ваших представлений о комфорте и других факторов. Поэтому не стоит верить в чудесное ноу-хау, которое будет самым экономичным, независимо от обстоятельств.
Существуют специальные методики расчета стоимости единицы тепла, измеряемой в гигакалориях (ГКал). Однако, в большинстве случаев, можно ограничиться примерными подсчетами. Калькуляцию следует делать на 5, а лучше на 10 лет, только так вы сможете увидеть разницу между дешевым оборудованием и экономичным отоплением. Ну и, конечно же, следует учитывать возможные изменения цены выбранного топлива в перспективе.
Газовое отопление
Несмотря на регулярные подорожания, газ остается одним из самых экономичных способов отопления частного дома. Поэтому, если рядом проходит газопровод – даже не раздумывайте. Другое дело, когда магистраль далеко, ведь каждый дополнительный метр удорожает и без того недешевые работы по установке.
Двухконтурный газовый котел – плюсы и минусы
Следует учесть также, что количество природного газа неуклонно уменьшается, что будет приводить к новым повышениям тарифов на него. Останется ли «голубой огонек» таким же выгодным в ближайшей перспективе – большой вопрос. Поэтому многие уже сейчас ищут способ организовать экономичное отопление частного дома без использования газа.
Электричество
Надо отдать должное продавцам электрокотлов, они сумели многих убедить в том, что отопление электричеством – достойная альтернатива постоянно дорожающему газу. Подвох в том, что электроэнергия тоже не дешевеет, а (случайно или нет) дорожает сразу же вслед за газом.
Однако, в некоторых случаях использование этого далеко не экономичного способа отопления вполне оправдано. К примеру, в сельской местности, где действует пониженный тариф на электричество, или при наличии льгот и субсидий.
Энергосберегающий электрокотел для дома – оптимальное решение
У этих видов отопления частного дома есть две общие особенности, о которых нельзя забывать. Позитивным является то, что только они обеспечивают полный комфорт при сравнительно небольшой стоимости оборудования. Осенью включили, весной выключили, в остальное время вмешательство человека не нужно.
А негативная сторона – полная энергозависимость. Отключили газ или свет – мерзнем, пока не включат. Поэтому дальше речь пойдет о более автономных системах отопления частных домов.
Альтернативные способы отопления
Если на отопление в частном доме не нужно топливо – значит ли это, что оно самое экономичное? Зависит от стоимости оборудования и того, насколько эффективной будет данная система.
Солнечные коллекторы. При всей своей привлекательности, такой вид отопления можно рассматривать, скорее, в качестве дополнительного источника тепла. Зимой его эффективность резко падает из-за ухудшения погоды, так что этот вариант подойдет, пожалуй, лишь для южных регионов.
Как согреться дома без отопления
Тепловые насосы. Сравнительно новая технология, использует для отопления тепло недр земли, воды или грунта. Здесь пугает стоимость монтажа и сроки окупаемости, а это не менее 10 лет. К тому же, для укладки труб потребуется немалая площадь, на которой нельзя будет ни строить, ни садить деревья.
Гибридные системы отопления
Таким образом, ни один из рассмотренных способов отопления частного дома не является ни идеальным, ни самым экономичным. Решение простое: комбинированные системы, использующие разные виды топлива. Вариантов может быть много, и зависят они от того, что для вас важнее: экономия или комфорт.
Пример 1. Газовый + твердотопливный котел. В качестве основного работает газовый, но, при необходимости (сильные морозы, необходимость «затянуть пояса», да и просто желание потопить «вручную») включается резервный.
Пример 2. Твердотопливный + электрокотел. Тут, наоборот, в качестве основного выступает более экономичный вариант. Однако, если вам надоело «работать истопником» или необходимо уехать из дома, то автоматика переключается на электрическое отопление.
Экономные электрические полотенцесушители, как выбрать
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.
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.
https://youtube.com/watch?v=j_EH33VrB-Y
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 отопительные системы – новые и традиционные способы обогрева
Выбор способа обогрева зависит от финансовых возможностей домовладельца. Горожан с достатком выше среднего больше интересуют современные системы отопления и новейшее энергосберегающее оборудование. Сельские жители с невысокими доходами ставят задачу иначе: экономно обогреть квартиру либо частный дом, понеся минимальные затраты на монтаж.
Обе группы домовладельцев объединяет вполне понятное желание – меньше платить за коммуналку. Вариантов решения проблемы тоже два: пользоваться новыми технологиями или уходить / уменьшать потребление дорогостоящих энергоносителей.
Приоритеты современных разработок
В современных разработках отопительных систем инженеры делают упор на такие факторы:
- лёгкость монтажных работ;
- компактность системы;
- высокая эффективность (КПД);
- невысокая стоимость;
- обеспечение хороших показателей влажности внутри помещения;
- низкая стоимость 1 калории тепла;
- использование безвредных материалов;
- высокая безопасность при работе оборудования при максимальных нагрузках.
Именно в этих направлениях продвигаются все новые разработки, которые появляются на энергетическом рынке. У каждой системы существуют свои преимущества и недостатки, поэтому конкретный тип отопления подбирается исходя из площади дома, утепления пола, стен и потолка, сезонности отопления, назначения помещения (жилое, рабочее, дача и т.д.).
Тепловентиляторы в отоплении
Схема монтажа тепловентилятора: 1 – Подставка, 2 – Тепловентилятор, 3 – Шуруп, 4 – Шайба гроверная.
Помимо тепловых пушек, к воздушным нагревательным компонентам относятся тепловентиляторы. Они обладают гораздо меньшими габаритами, нежели тепловые пушки, но эффект от их работы практически тот же. Данное отличие становится весьма выигрышным для использования тепловентилятора в небольших помещениях, в которых не требуется поддерживать постоянную температуру.
Так, в частном доме данный агрегат является незаменимым тогда, когда основная отопительная система не справляется со своими прямыми обязанностями. И если вы вдруг утром проснетесь от слишком прохладного воздуха, то, включив тепловентилятор, сможете обеспечить комфортные условия за короткий промежуток времени. Еще одним преимуществом тепловентилятора является то, что он используется не только в качестве обогревателя, но вполне реально его эксплуатировать в течение всего года. Для того чтобы в жаркую погоду вы смогли обеспечить себе комфортные условия жизнедеятельности, достаточно будет просто отключить тепловой компонент и наслаждаться прохладными потоками воздуха в частном доме.
Такие агрегаты могут быть как стационарными, так и переносными. Поэтому не стоит переживать по поводу того, что он не сможет обеспечить вам должные условия во всех помещениях дома. Отличаются тепловентиляторы и топливом, на котором они работают. Наиболее распространенными видами таких тепловентиляторов являются электрические агрегаты. Помимо них здесь используются еще и тепловентиляторы, работающие на газе (в том числе и сжиженном), мазуте и керосине. Последние 2 варианта используются обычно на промышленных предприятиях, равно как и стационарные разновидности тепловентиляторов.
Электрические виды предпочтительны из-за того, что в процессе их использования вам не придется переживать по поводу неправильной работы или по поводу слишком высокого нагревательного коэффициента. В то время как в процессе работы масляных агрегатов происходит постоянное их отключение, которое необходимо для того, чтобы предотвратить их перегрев и возможное воспламенение.
