Отопление дома по новым технологиям

Обзор новейших технологий отопления частного дома и его монтажа: виды, преимущества и особенности организации

Отопление должно быть не только эффективным, но и экономичным. Способствовать росту этого показателя должны новейшие технологии отопления частного дома и его монтажа. Их главной характеристикой является показатель КПД. Но не нужно забывать и о минимизации эксплуатационных трат.

Принципы новых методик отопления

Любые инновационные технологии в отоплении должны улучшать систему, ее показатели и комфорт эксплуатации. Существует несколько областей развития, которые определяют будущие тенденции в организации автономного отопления дома.

Наиболее популярной является модернизация текущих классических схем, а в частности – отдельных компонентов. В первую очередь это касается котлов отопления. Повышение эффективности работы (КПД), максимальная автономность и экономичность – вот главные показатели при выборе современного котла.

Но кроме этого новые технологии отопления загородного дома включают в себя следующие направления:

• Использование альтернативных источников тепла – геотермальное отопление, солнечные коллекторы и т.д.;
• Усовершенствование традиционных схем отопления. В особенности это касается систем, которые используют электричество в качестве основного источника тепловой энергии;
• Новые материалы изготовления радиаторов и трубопроводов, модернизация конструкций отопительных приборов.

Не всегда предлагаемые новые технологии отопления частного дома являются по-настоящему эффективными. Но есть уже проверенные методики улучшения характеристик системы поддержания оптимальной температуры при работе автономного отопления.

Солнечные коллекторы или геотермальное отопление могут устанавливаться лишь в качестве вспомогательных систем. Учитывая суровые зимы, они не способны поднять температуру в помещении до требуемого уровня.

Инфракрасное отопление дома

Пленочное отопление частного дома

Как наиболее эффективно преобразовать электрическую энергию в тепловую? Идеальный вариант – генерирование ИК лучей в диапазоне волн от 10-15 мкм. Для этого используют специальные резистивные элементы, изготовленные из карбона. Современная финская технология отопления применяет именно такой тип обогревателей.

Они представляют собой полимерную вспененную основу с нанесенным слоем фольги. На ее поверхности располагаются резистивные элементы, которые при подключении электрического тока излучают ИК волны. Эти современные технологии отопления не возможны без электронного блока управления – они предназначены для регулировки мощности в зависимости от температурных параметров в помещении и установок пользователя

По схеме финской технологии отопления монтаж выполняется на потолок в комнате. Таким образом достигается максимальный нагрев всего объема помещения. Боковой монтаж менее эффективен. Но в отличие от технологии монтажа отопления из полипропиленовых труб, установка ПлЭн требует обязательного утепления потолка и стен. Помимо этого нужно учитывать такие особенности ИК отопления:

• Максимальный уровень нагрева пленки составляет около 40-50°С;
• Тепловые потери в здании не должны превышать нормативных. В противном случае нагрев воздуха не будет выше 16-17°С;
• Технология установки радиаторов отопления предусматривает относительно небольшую площадь батарей. Для эффективности работы ПлЭн площадь покрытия потолка должна достигать 60-70% от общей;
• В отличие от технологии монтажа водяного отопления для ИК не нужно устанавливать котлы, трубопроводы и другие элементы системы.

Но почему же ПлЭн не получил столь широкого развития? Несмотря на то, что оно относится к инновационным технологиям в отоплении, степень нагрева воздуха в жилом здании во многих случаях остается неудовлетворительной. Это объясняется большими тепловыми потерями.

К тому же нужно учитывать инертность этой системы, что во многих случаях недопустимо для новых технологий отопления загородного дома. Выход на нормальный режим может продлиться от 2-х до 4-х недель.

Фактическая тепловая мощность пленочного нагревателя отличается от номинальной на 10-15%. Это нужно учитывать при расчете площади покрытия.

Комплектующие системы и их монтаж

Любая новая технология монтажа водяного отопления всегда предусматривает использование инновационных материалов для изготовления ее компонентов. Благодаря развитию полимерной отрасли появились более экономичные модели труб – полипропиленовые, из сшитого полиэтилена и металлопластиковые. Они просто устанавливаются и характеризуются долгим сроком безремонтной службы.

Установка полипропиленовых труб отопления

Отопление с использование полипропиленовых труб

До появления современных технологий в отоплении монтаж магистралей занимал «львиную» долю средств и сил. Стальные трубопроводы соединялись сварным методом, а в случае невозможности применения сварочного аппарата – на резьбовых муфтах. Это не всегда приводило к желаемому результату.

Принцип технологии монтажа отопления из полипропиленовых труб заключается в создании соединений с помощью диффузионной сварки. Поверхность элементов нагревается до текучего состояния, в результате чего происходит их спайка. Такая методика имеет ряд положительных моментов:

• Возможность самостоятельно прокладывать трубопроводы. Для этого необходимо приобрести специальный паяльный аппарат. Стоимость самой доступной модели составляет 400-700 руб;
• Надежность соединения. Для этого нужно лишь соблюсти время нагрева труб;
• Упрощенная технология монтажа радиаторов отопления.

Однако полипропиленовые трубы обладают одним немаловажным «минусом» — максимально возможная температура воды не должна превышать +90°С. В противном случае произойдет их деформация и отслоение армирующей оболочки.

Для повышения тепловой отдачи в новых технологиях установки батарей отопления предусматривается монтаж отражающей поверхности. Чаще всего применяют фольгированный пенофол.

Теплый пол для отопления

Схема расположения труб теплого пола в доме

Зачастую при выборе технологи установки водяного отопления придерживаются классической схемы – монтаж трубопроводов для транспортировки теплоносителя и радиаторов, предназначенных для передачи тепловой энергии в помещение. Однако подобная организация не всегда оправдывает себя. Поэтому в некоторых случаях предпочитают сделать водяной теплый пол по всей площади дома.

В чем же заключается инновация этой технологии в качестве отопления? Главный показатель – эффективность работы. Задача для собственника загородного коттеджа – правильно подобрать материалы и конструктивные компоненты:

• Трубы. Оптимальный вариант – сшитый полиэтилен с оболочкой, защищающей от проникновения воздуха. Эти трубы имеют достаточную гибкость, монтируются с помощью фитингов и обладают высокой теплоотдачей;
• Система управления. Без этого невозможны новые технологии в отопления загородного коттеджа. Для водяного теплого пола – это коллектор с автоматическим смесительным узлом. Также потребуется программатор, подключенный к внешним датчикам температуры;
• Напольное покрытие. Оно играет не последнюю роль, так как именно тепловые потери на прохождение энергии через цементную стяжку или ламинат определят окончательный КПД всей системы.

Во сколько обойдутся подобные новые технологии отопления в частном доме? Все зависит от выбранных компонентов и схем расположения магистралей. Учитывая, что большинство тепловых потерь в частной застройке происходит из-за недостаточного утепления фундамента – водяной теплый пол в настоящее время считается одним из лучших вариантов поддержания комфортного уровня температуры. Немаловажным преимуществом является возможность выбора технологии монтажа отопления — из полипропиленовых труб, из сшитого полиэтилена или металлопластика. Разница будет заключаться лишь в стоимости комплектующих и трудоемкости монтажа.

В отличие от финской отопительной технологии, водяной теплый пол может нагревать воздух в комнате до 25-28°С. Но при этом затраты на закупку оборудования и его обследование теплого пола значительно выше. Выбор той или иной системы определяется требуемыми характеристиками отопления.

При выборе технологии монтажа теплого пола нужно узнать о возможности установки мебели в местах прохождения труб. В некоторых случаях это воспрещается правилам эксплуатации.

На что нужно обращать внимание при выборе новейших технологий отопления частного дома и его монтажа? Главным показателем является производитель комплектующих. Если серьезные мировые компании не занимаются этим – данная технология имеет много отрицательных сторон. И сколько бы продавцы не утверждали об исключительной надежности и невероятной экономичности – стоит отдавать предпочтение проверенным схемам.

В видеоматериале рассказывается о преимуществах ПлЭн, как основной системы обогрева дома:

Поделиться с друзьями:

• Отапливаем дачу своими руками: водяное и электрическое отопление, камины, печи
• Альтернативные источники обогрева и отопления дома
• Геотермальное отопление своими руками: отзывы, оборудование, стоимость, принцип работы

задать вопрос специалисту

Шуманов Валерий Викторович

Новые системы отопления частных домов

Использование новых систем отопления частных домов становится не просто данью моде, а актуальным решением насущных проблем. Благодаря внедрению подобных новинок удается сократить расход приобретаемого топлива, увеличить в целом эффективном отопления и уменьшить вред, причиняемый окружающей среде. Вместе с тем, любые новаторские идеи должны быть изначально простыми в использовании, чтобы стать действительно конкурентными традиционными методам.

1. Задачи новых методик
2. Твердотопливные технологии
3. Разновидности жидкого топлива
4. Газовые системы
5. Электроустановки
6. Применение тепловых насосов
7. Применение энергии солнца
8. Конвекционные технологии
9. Пленочные системы
10. Снижение потерь

Задачи новых методик

Современные отопительные системы для частного дома призваны решать сразу несколько ключевых задач одновременно:

• снижение расхода невозобновляемых энергоресурсов;
• повышение эффективности действующих установок;
• привлечение в большей мере возобновляемых энерготехнологий;
• снижение нагрузки на экологию;
• обеспечение эффективного отопления и работы всех участвующих в этом процессе систем и пр.

При этом внедряемые новые системы и технологии не должны ухудшать комфорт пользователя, а в эксплуатации обязаны быть максимально простыми.

В некоторых случаях разработчики объединяют все имеющиеся в доме новации в единую систему с комплексным названием «умный дом». Такое решение повышает автоматизацию и также способствует достижению цели.

Твердотопливные технологии

Наиболее распространенные системы, использующие каменный уголь либо торфяные брикеты вряд ли можно назвать новыми. Однако, производители данного оборудования модернизируют свои установки и повышают эффективность их работы. В связи с этим снижается уровень выбросов, и топливо отдает максимальное количество калорий.

Конструкция пиролизного котла

Отопительные системы для частного дома с твердотопливными котлами активно эксплуатируют газогенераторные процессы. Позитивным решением в данной области является применение пиролизного газа для обогрева помещения. Топливо фактически тлеет, а не горит во время эксплуатации, при этом происходит более полное сгорание его.

Пиролизные установки выдают больший коэффициент полезного действия по сравнению с традиционными твердотопливными котлами. Сперва сгорает само топливо, после горит пиролизный газ, выдавая на-гора более 90%

Разновидности жидкого топлива

Принцип работы жидкотопливного котла

В районах, где к актуальным типам топлива относят различные жидкие углеводороды, например, отработку, дизтопливо или сжиженный природный газ, монтируют котлы последнего поколения. Новые технологии в отоплении этих частных домов существенного сохранения топлива пока не приносят.

Наиболее продвинутое оборудование для жидкотопливных котлов повышает экологическую составляющую данного процесса, снижаются выбросы, обеспечивается более полное сгорание жидкости, минимизируются неприятные запахи за счет повышения герметизации установки.

Реализовать снижение расхода в полной мере пока не удается. Однако, во многих случаях, когда необходимо получить автономную систему за относительно небольшую сумму, то этим котлам нет равных среди аналогов.

Отдельно стоит отметить эффективность работы котлов на сжиженном газе. Конечно, по сравнению с централизованной газовой магистралью этот метод не является более дешевым, но в целом он экономичнее электрического или твердотопливного отопления.

Газовые системы

Разработки, повышающие эффективность газовых систем подходят к пику своих возможностей. Отопление дома по новым технологиям с помощью газа производители решают с помощью конденсационных моделей. В таких аппаратах КПД стремительно приближается к 100%.

Также происходит внедрение аппаратуры с использованием сжиженного газа. В этой ситуации необходимо обновить форсунки, чтобы сопло имело соответствующий диаметр.

Электроустановки

В мире современное отопление частного дома активно использует возможности электричества. Хотя недостатком является относительно высокая стоимость, но при постоянном повышении энергоэффективности данный вопрос также решается.

К новинкам в данной сфере относятся:

• пленочные обогреватели;
• инфракрасные модули обогрева;
• системы электрических теплых полов.

Пока эти виды используются в качестве вспомогательных систем, снижающих нагрузку на основной теплогенератор.

Применение тепловых насосов

Схема геотермального отопления

Использование современной отопительной системы для частных домов в скандинавских странах ассоциируется часто с преобразованием энергии земли или воздуха в тепловую энергию для своего жилья. Внедрение данного типа установок известно еще с 80-х годов прошлого века. За это время успело смениться не одно поколение оборудования.

Мощностные характеристики тепловых насосов постоянно растут, а по своей популярности, например, в Швеции по данной схеме происходит обогрев каждых трех из четырех строений. Кроме этого, на законодательном уровне в некоторых европейских странах подрядчиков принуждают закладывать в смету монтаж данных установок.

Срок окупаемости такого проекта в среднем составляет 7-9 лет в зависимости от объема потребляемых ресурсов и площади дома. Но с учетом того, что полностью отсутствуют затраты на топливо, такой способ является самым рациональным и экологически чистым. Боле того, если во дворе частного дома или поблизости есть водоем, затраты на установку и запуск теплового насоса сокращаются еще на 30%.

Применение энергии солнца

Принцип работы солнечного коллектора

Современные системы отопления, применяемые для бытовых нужд, используют энергию солнца. Получаемые порции света от самой близкой к нам звезды перерабатываются на тепловую энергию посредством двух популярных типов аппаратов:

• тепловые коллекторы;
• солнечные панели.

Между ними есть небольшая разница в эксплуатационных характеристиках и сложности конструкции. Применять для промышленного обогрева их пока не удается за счет высокой стоимости, но для обеспечения горячей водой или электричеством в масштабах дома они являются вполне уместными. Их монтаж проводится на открытой площадке или на крыше здания, где отсутствуют препятствия для солнечных лучей.

Конвекционные технологии

Использование тепловых панелей завоевывает своих поклонников. Преимуществами их эксплуатации являются следующие особенности:

• простота и комфорт в эксплуатации;
• сниженное потребление электроэнергии;
• высокая функциональность;
• эстетичная внешность.

Рабочий элемент для прогрева квадратного метра площади тратит около 0,05 кВт, в отличие от традиционных источников, которым нужно 0,1 кВт для такой же поверхности.

Тыльная сторона панели покрыта теплоаккомулирующим слоем, что позволяет набирать ей температуру в 90 0 С и выше, а затем легко отдавать полученную энергию. В процессе работы используется эффект конвекции. За счет максимальной безопасности и надежности такие модули можно безболезненно использовать даже в детских учреждениях.

Пленочные системы

В качестве современных систем отопления частных домов используют ПЛЭН-системы. Лучистые электронагреватели относятся к эффективным энергосберегающим технологиям. Они часто способны с высокой долей замещения являться альтернативными источниками тепла в помещениях.

Рабочий элемент фиксируется на пленку, которая является термостойкой. Крепление данного обогрева осуществляется в области потолка. Целостная конструкция легко монтируется и подключается к электросети. За счет фолгированного экрана происходит рассеивание тепла в пространстве.

Снижение потерь

Кроме применения всего нового в отоплении частного дома, необходимо снижать потери тепла. Для этого используют термоизоляционные материалы, не позволяющие «отапливать улицу». Это снижает расход топлива для обогрева, повышая эффективность теплогенерирующих установок.

В качестве основных теплоизоляционных материалов используют пеноплекс, пенопласт, экструдированный пенополистирол и минеральную вату. Какой из этих способов выбрать, зависит только от финансовых возможностей и поверхности утепления. Но при этом имейте в виду, что только в крайних случаях допускается утепление дома изнутри, в основном все работы по сохранению тепла проводятся снаружи.

ВИДЕО: ТОП-10 ошибок по утеплению домов

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.