Современные отопительные системы для частных домов

Современное отопление частного дома — виды систем и их особенности

Многие наши сограждане начали массово переселяться на постоянное место жительства за город, и их можно понять. Чистый и свежий воздух, тишина — что еще нужно для полноценного отдыха после шумного и загазованного города! Однако для комфортного существования, кроме красивого дома, нужна еще и система обогрева — максимально эффективная и недорогая одновременно. Существует много вариантов сделать свое жилье теплым и уютным, начиная с традиционной печки и заканчивая современными системами отопления, работающими от газа, солнечной энергии или за счет тепла земных недр.

Виды отопительных систем

Для обогрева дома можно применять такие источники тепла, как:

Газовое отопление

Наиболее популярной системой отопления является водяная, где нагрев теплоносителя происходит при помощи газа. Она экологична, удобна в эксплуатации и функциональна. Однако постоянный рост тарифов и высокая стоимость подключения заставляет потребителей искать альтернативные источники для обогрева своих жилищ.

Печное отопление

Отопление дровами уже считается архаикой, но все же там, где нет возможности подключиться к магистральным газопроводам, люди по-прежнему обогреваются за счет дровяных печей. Недостатков у такого способа много — это и необходимость выделять место для складирования дров, и тяжелая ручная работа по их подготовке, и постоянный контроль работы печи.

Кроме того, печное отопление — это риск возникновения пожаров или отравления угарным газом. При печном отоплении невозможно надолго покинуть дом, чтобы не переморозить трубы и радиаторы.

Устроены печи весьма сложно, так что их постройка по силам только специалисту-печнику. Да и места в помещении они занимают достаточно много.

Обогрев с помощью мазута

Котлы отопления, работающие на мазуте или солярке, по сравнению с дровяным отоплением намного удобнее в плане эксплуатации. Однако высокая стоимость топлива и необходимость оборудования специального места для его хранения, а также постоянный специфический запах многим потребителям не нравятся.

Для хранения жидкого топлива необходима герметичная емкость, которую нужно устанавливать в месте, где будет свободный подъезд для автомобиля-заправщика. К монтажу такой емкости предъявляются особые требования безопасности, которые необходимо неукоснительно выполнять.

Электричество

Системы отопления, базирующиеся на потреблении электроэнергии, по сравнению со всеми прочими — самые чистые с точки зрения экологии. К ним относятся:

• отопление электрическими котлами
• обогрев помещений конвекторами, инфракрасными обогревателями и прочими устройствами, нагревающими воздух в доме
• система «теплый пол», где в качестве обогревающих элементов используются проложенные под полом электрические или инфракрасные панели

Однако из-за высоких тарифов на электроэнергию подобные системы применяют как вспомогательное отопление в общей системе, где основным теплогенератором остается отопительный котел, работающий на газе или других видах топлива.

Важно! Отопление с помощью электричества — занятие весьма дорогостоящее, поэтому чаще всего оно применяется как дополнительное к основному водяному.

Да и качество предоставляемых услуг электроснабжающих организаций далеко не лучшее. Здесь и постоянные отключения, и низкое напряжение в электросети, и еще масса проблем, которые в нашей стране стали уже привычным явлением.

Отопление углем

Такой вид отопления все еще востребован в тех районах, где уголь или дрова являются единственно возможным способом получить тепло в доме, несмотря на громоздкость оборудования и неудобство в эксплуатации.

Для установки таких агрегатов необходимо выделять специальное помещение с отдельным выходом на улицу, оборудовать его системой вентиляции и дымоотводящими конструкциями. Коэффициент полезного действия таких устройств невысок. И точно так же, как при печном отоплении, требуется постоянное присутствие человека для контроля работы отопительного котла.

Существуют пеллетные котлы, где КПД намного выше, чем в угольных устройствах, и они полностью автоматизированы. Но пока они не приобрели широкой популярности в России. Да и стоимость таких агрегатов довольно высока для нашего потребителя.

Обогрев дома при помощи солнца

Бесплатная энергия солнца в настоящее время большинству наших сограждан попросту недоступна из-за высокой стоимости оборудования. Хотя в некоторых регионах уже начали использовать солнечные батареи.

То же можно сказать и об остальных видах энергии — ветра и подземных геотермальных вод.

Геотермальные системы отопления представляют собой тепловые насосы, которые доставляют тепло из недр земли. Это экологичный, безопасный для человека и полностью автоматизированный процесс, в результате которого дом не только получает тепло в зимнее время, но и прохладу летом. Но, к сожалению, этот вид практически не используется в России.

Водяное отопление дома

Монтаж системы отопления

Основной системой отопления частного дома в настоящее время является водяная, где тепло обеспечивается отопительным котлом и системой труб и радиаторов.

Современное отопление частного дома может производиться различными видами котлов, но принцип их работы единый.

Теплоноситель, в качестве которого обычно используется вода, нагревается в теплообменнике отопительного устройства. Отсюда по системе труб он поступает в радиаторы и, отдав тепло окружающему воздуху, возвращается в отопительный агрегат. Здесь он снова нагревается до определенной температуры и самотеком или под действием циркуляционных насосов переходит в радиаторы. Иногда вместо воды используют незамерзающие жидкости — специальный антифриз, трансформаторное масло или другие.

Отопительные котлы способны нагревать воду не только для обогрева дома, но и для бытовых нужд, для чего в них встраивается второй контур. В настоящее время на рынке представлено огромное количество различных марок и моделей таких устройств, различающихся по функциональности, мощности, количеству контуров и многим другим параметрам.

Система отопления, включающая трубы и радиаторы, также в современных условиях претерпевает кардинальные изменения. Если раньше в домах устанавливали стальные трубы и чугунные радиаторы, то сейчас сталь заменяют материалами из различных полимеров, а чугун — сплавами стали и алюминия или другими.

Кроме обычных радиаторов, в загородных домах все чаще стали монтировать систему теплого пола, где обогрев помещения происходит за счет проложенных под полом труб с циркулирующим в них теплоносителем.

Виды отопительных систем

Отопление жилого дома может выполняться по следующим схемам:

1. с естественной циркуляцией теплоносителя
2. с принудительной

Схема с естественной циркуляция теплоносителя

Естественная циркуляция теплоносителя подразумевает энергонезависимость отопительного оборудования. Теплоноситель движется по трубам и радиаторам самотеком за счет перепада давления, создаваемого горячей и холодной водой. Данная система чаще всего используется при отоплении небольших домов площадью до 100 квадратных метров. При этом устанавливается расширительный бачок открытого типа, отчего и саму систему иногда называют «открытой».

Ее недостаток, несмотря на простоту устройства и невысокую стоимость, заключается в том, что:

• возможно лишь отопление одноэтажного дома
• длина труб не должна превышать 30-40 метров
• в открытый расширительный бачок постоянно поступает активный кислород, который ускоряет коррозию металлических частей отопительного оборудования
• бачок, расположенный обычно на чердаке дома, подвергается риску замерзания в сильные морозы, вследствие чего может пострадать вся система отопления

Важно! Специалисты советуют устанавливать котлы отопления для такой системы с чугунным теплообменником, так как чугун менее подвержен процессам коррозии.

Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, или закрытая, более эффективна, если площадь дома превышает условные 100 квадратных метров. К тому же она способна обогреть дом в несколько этажей.

Принцип действия данного метода заключается в том, что в трубу, выходящую из отопительного устройства, врезается циркуляционный насос. Он помогает теплоносителю двигаться по трубам и радиаторам с необходимой скоростью, вследствие чего все части отопительной системы обеспечиваются горячей водой. А вот в системах с естественной циркуляцией может возникать такой эффект, как холодные трубы обратки или образование воздушных пробок.

Недостаток данной схемы заключается в том, что она зависит от наличия постоянного электроснабжения. Кроме того, устройство такой схемы отопления потребует от домовладельца значительных финансовых затрат.

Заключение

Выбирать схему отопления в частном доме следует еще на стадии проектирования здания, поскольку некоторые виды отопительных котлов требуют устройства отдельного помещения. Кроме того, выбирая то или иное оборудование, следует учитывать такие параметры, как мощность, экономичность и безопасность.

Но какую бы схему ни выбрал домовладелец, её монтаж должен проводить специалист, который имеет на это лицензию. Ведь от качества монтажа зависит комфортность дальнейшего проживания в загородном доме.

Современные системы отопления

Все современные системы отопления частных домов и других жилых зданий можно условно разделить на 2 группы. К первой относятся традиционные способы обогрева, где используется единый источник тепла — котел, работающий на одном или нескольких энергоносителях. При этом тепловая энергия раздается по помещениям посредством теплоносителя – воды или воздуха. Здесь инновационные решения направлены на усовершенствование отопительного оборудования путем повышения его теплоотдачи, а также на внедрение современных средств автоматизации.

Ко второй группе следует отнести все системы, использующие новые технологии отопления с энергосберегающим оборудованием. В них не предусматривается сжигания углеводородов, из энергоносителей в обогреве дома участвует только электроэнергия. Это различные гелиосистемы, солнечные коллекторы и новейшие разновидности электрического отопления. Несмотря на всю привлекательность этих систем, большинство домовладельцев предпочитает устройство обогрева частных домов традиционными способами, а почему – рассказано в нашей статье.

Эволюция традиционных систем и котлов

В советские времена, когда никто не озабочивался стоимостью энергоносителей, отопительное оборудование и системы были достаточно примитивны, хотя делались весьма надежно и прослужили немало лет. Сейчас приоритеты изменились, стали актуальными современные энергосберегающие технологии, позволяющие экономить постоянно дорожающие энергоносители.

Благодаря этому традиционные системы стали совершеннее за счет внедрения таких решений:

• повышение КПД всех котельных установок, исключая электрические, поскольку их эффективность и без того очень высока (98—99%);
• использование новых материалов и технологий для изготовления радиаторов отопления;
• внедрения современных средств автоматики, управляющей работой систем в зависимости от погодных условий и времени суток, в том числе и дистанционно;
• применение низкотемпературных отопительных сетей – водяных теплых полов с автоматическим регулированием нагрева;
• реализация отбора тепла от выбрасываемого вытяжного воздуха при воздушном отоплении зданий (рекуперация).

Ярким примером энергосберегающего газового оборудования являются конденсационные котлы, где установлены самые современные теплообменники. Дело в том, что при сгорании метана образуется вода, которая тут же испаряется в пламени горелки и таким образом отнимает часть выделяемого тепла. Теплообменник конденсационного котла устроен так, чтобы заставлять пары конденсироваться и отдавать эту энергию обратно. За счет такого инновационного решения КПД теплогенератора достигает 96%.

Претерпели изменения и горелочные устройства, теперь они умеют самостоятельно дозировать количество топлива и воздуха, а также автоматически менять интенсивность горения. Это касается и твердотопливных котлов, сжигающих древесные гранулы – пеллеты. Благодаря чистоте данного вида твердого топлива, полной автоматизации процесса и развитой поверхности теплообмена современный пеллетный котел может работать с эффективностью до 85%.

Повышение КПД обычных дровяных котлов для обогрева частных домов может быть достигнуто только за счет отбора тепла у дымовых газов, средний показатель этих агрегатов составляет 70—75%.

Современные отопительные приборы изготавливаются из лучших теплопроводящих материалов – алюминиевого сплава и стали, хотя и у чугунных батарей в стиле ретро еще остается множество поклонников. Настоящая новинка в сфере отопления – водяные плинтусные конвекторы, выполненные из медных пластин и очень эффективно передающие тепло в помещения частного дома.

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.

Новейшие отопительные системы

Пример довольно доступной и в то же время эффективной системы, подходящей как для загородного дома, так и для квартиры, – электрический теплый пол. Понеся сравнительно небольшие расходы на устройство такого обогрева, можно обеспечить жилище теплом и не покупать никаких котлов. Недостаток один — стоимость электроэнергии. Но учитывая, что современный напольный обогрев довольно экономичен, да при наличии многотарифного счетчика данный вариант может оказаться приемлемым.

Для справки. При устройстве электрического теплого пола используется 2 вида нагревателей: тонкая полимерная пленка с нанесенными углеродными элементами либо греющий кабель.

В южных регионах с высокой солнечной активностью неплохо себя показывает еще одна современная отопительная система. Это водяные солнечные коллекторы, устанавливаемые на кровле зданий или других открытых местах. В них с минимальными потерями вода нагревается напрямую от солнца, после чего подается в дом. Одна беда – коллекторы абсолютно бесполезны ночью, а также в северных регионах.

Различные гелиосистемы, берущие тепло от земли, воды и воздуха и передающие его в частный дом – это установки, в которых реализованы самые современные технологии отопления. Расходуя всего 3—5 кВт электроэнергии, эти агрегаты способны «перекачать» извне в 5—10 раз больше тепла, отсюда и название – тепловые насосы. Дальше с помощью этой тепловой энергии можно нагревать теплоноситель или воздух, — на ваше усмотрение.

Примером воздушного теплового насоса может служить обычный кондиционер, принцип работы у них одинаков. Только гелиосистема одинаково хорошо обогревает загородный дом зимой и охлаждает летом.

Общеизвестный факт: чем инновация в системе отопления эффективнее, тем она дороже, хотя и требует меньших расходов при эксплуатации. И наоборот, дешевые в монтаже высокотехнологичные системы электрообогрева заставляют нас платить впоследствии за израсходованное электричество. Тепловые насосы же настолько дороги, что большинству граждан постсоветского пространства они недоступны.

Вторая причина, почему домовладельцы тяготеют к традиционным системам, — это прямая зависимость современного отопительного оборудования от наличия электроэнергии. Для жителей отдаленных районов этот факт играет большую роль, оттого они предпочитают строить печи из кирпича и топить дом дровами.

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

Источники: http://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/sxemy/sovremennoe-otoplenie-chastnogo-doma-vidy-sistem-ix-osobennosti-3540, http://cotlix.com/sovremennye-sistemy-otopleniya, http://www.portaltepla.ru/kotli-i-kotelnoe-oborudovanie/novie-sistemi-otopleniya-chastnih-domov/

Как вам статья?