Солнечный коллектор как источник теплоснабжения дома
Солнечный свет является одним из самых мощных и легкодоступных источников энергии на нашей планете. С древних времен человечество, обожествляя дневное светило, пыталось использовать его энергию в своих практичных целях. В условиях современного развития энергосберегающих технологий солнечную энергию намного чаще, чем ранее, стали использовать в качестве источника теплоснабжения зданий и сооружений.
Применение солнечных коллекторов
Устройство, преобразующее энергию солнечного света в тепловую энергию, называют солнечным коллекторам. Солнечный коллектор может применяться как в отопительной системе здания, так и в системе горячего водоснабжения. Согласно расчетным данным, применение данных устройств в системах теплофикации зданий и сооружений дает в среднем от 30% до 60% экономии энергоносителей (газ, электричество) ежегодно, а значит, удешевляет эксплуатацию здания. Расчетная самоокупаемость систем, использующих солнечную энергию, составляет в среднем от двух до пяти лет, в зависимости от цен на энергоносители.
Солнечный коллектор для отопления дома включается в систему теплоснабжения, являясь, по сути, подогревающим теплоноситель элементом, в то время как основные источники теплофикации (газовые или электрические котлы) круглосуточно поддерживают температуру подогретого солнечным коллектором теплоносителя на уровне, необходимом по технологическим или санитарным условиям.
КПД систем альтернативного теплоснабжения выше в регионах с высокой солнечной активностью и в светлое время суток. Карта суммарной годовой солнечной радиации приведена на рисунке ниже.
Виды и различия солнечных коллекторов
На сегодняшний день распространение среди промышленно изготавливаемых солнечных коллекторов получили два вида систем:
- плоские солнечные панели;
- вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы.
Плоская солнечная панель
Является распространенным типом солнечного коллектора, используемого в современных системах гелиоэнергетики. Широкое распространение данный тип получил вследствие относительной дешевизны и простоты, как устройства, так и эксплуатации. Недостатком плоских солнечных коллекторов является значительное (до двух раз) понижение КПД в условиях отрицательных температур наружного воздуха.
Конструкция плоского солнечного коллектора.
Конструктивно представляет собой панель с площадью поглощающей поверхности 2-2,5 м2, выполненную из алюминиевых или стальных сплавов. Лицевая часть выполнена в виде листа специального гелиостекла, что обеспечивает максимальное поглощение энергии солнечного света и минимальные потери энергии с отраженными и рассеянными лучами. Непосредственно под гелиостеклом расположен поглотитель, выполняемый в виде плоской трубки из медных или алюминиевых сплавов, имеющих высокий коэффициент теплопередачи.
Трубка, как правило, имеет радиальное оребрение, что значительно повышает коэффициент теплопередачи поглотителя. На поглотитель наносится покрытие с высоким коэффициентом поглощения в спектрах теплового излучения, что повышает общий КПД коллектора. Под поглотителем располагается слой тепловой изоляции, уменьшающий тепловые потери системы в окружающую среду. Необходимая тепловая мощность солнечного коллектора достигается включением нескольких панелей в единую солнечную батарею или коллектор.
Вакуумный (вакууммированный) трубчатый коллектор
Дорогостоящий вид солнечного коллектора вследствие сложного изготовления и ряда преимуществ перед плоскими солнечными панелями. Конструктивно представляет собой ряд парных стеклянных труб, спаянных между собой, из пространства между которыми откачан воздух. Вакуум в пространстве между трубками является прекрасным тепловым изолятором и предотвращает тепловые потери в окружающую среду от теплоносителя. В меньшую трубу вводится медная, алюминиевая или стеклянная трубка поглотителя. Трубы верхней частью вводятся в распределитель, в котором циркулирует теплоноситель. Вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы по типу распределителя подразделяются на два типа: с плоской тепловой трубой и прямоточные.
Коллекторы с плоской трубой
Вакуумный трубчатый солнечный коллектор с плоской тепловой трубой – конструкция.
Представляют собой рекуперативный теплообменник, расположенный в распределителе. В этом случае теплопередача от нагретого теплоносителя вакуумной трубы к теплоносителю циркуляционного контура теплоснабжения здания происходит через стенку и теплоносители этих контуров не смешиваются. Преимущества перед прямоточными коллекторами состоят в сохранении высоких показателей работы при температуре окружающей среды до -45оС, возможности замены отдельной вакуумной трубки, вышедшей из строя, без разбора коллектора и прекращения его работы, а также в возможности регулирования угла установки каждой вакуумной трубки в пределах одного коллектора.
Прямоточные коллекторы
Прямоточный вакуумный трубчатый солнечный коллектор – конструкция.
Объединяют циркуляционный и обогревающийся контур. В распределителе проходят подающий и циркуляционный трубопроводы, к которым непосредственно присоединяются вакуумные трубки. Теплоноситель подается в распределитель по подающему трубопроводу, из которого попадает в вакуумную трубку, где проходит обогрев. Нагретый теплоноситель возвращается в обратный трубопровод и уходит непосредственно на нужды теплоснабжения. Преимущества прямоточных коллекторов перед вакуумными состоят в отсутствии промежуточной стенки между теплоносителями, что снижает тепловые потери и в возможности устанавливать коллектор на любых поверхностях под любыми углами, поскольку циркуляция теплоносителя в пределах всего коллектора будет осуществляться насосом.
Принципиальные схемы и монтаж гелиосистем
Гелиосистемы могут использоваться в качестве самостоятельного источника теплоснабжения дома в регионах с высокой солнечной активностью. В регионах с более умеренным климатом необходимо предусматривать дублирующие теплогенерирующие устройства. Кроме того, солнечная энергия может использоваться на нужды горячего водоснабжения, отопления и в качестве совмещенной схемы промежуточного догрева теплоносителей. Исходя из этого, в статье представлены несколько видов принципиальных монтажных схем.
Схема с промежуточным догревом для горячего водоснабжения
В этой схеме, как и во всех последующих, имеется контур первичного нагрева холодной воды в баке-аккумуляторе (бак-накопитель 6) от солнечного коллектора 1. Рекуперативный теплообменник 8 закрытой системы первичного нагрева расположен в нижней части бака-аккумулятора, где температура нагреваемой воды наименьшая. По отношению к нагреваемой воде система работает по типу «противоток», как наиболее экономичному. В верхней части бака вода догревается до температуры, необходимой по санитарным нормам, с помощью электрического ТЭНа 7. Управление системой в целом производится через контроллер 5, на который сведены данные от датчиков температуры Т1 и Т2, позволяющие через рабочую станцию 3 в автоматическом режиме регулировать проток теплоносителя через солнечный коллектор и напряжение, а, соответственно, и температуру на электронагревателе.
Следует отметить, что вместо электронагревателя можно использовать любой другой теплогенератор (газовый, жидкотопливный или твердотопливный). Но при этом необходимо обратить внимание на максимальную синхронизацию работы гелиосистемы и теплогенератора. Бак сброса избыточного давления 4 позволяет без участия человека и разгерметизации системы компенсировать тепловое расширение теплоносителя, а автоматический воздухоодводчик 2 автоматически удаляет из первичного контура пузырьки газа.
Такие устройства, как автоматический воздухоотводчик, рабочая станция, бак сброса излишнего давления, котроллер с датчиками температуры и теплообменник являются наиболее традиционным комплектом рабочего оборудования гелиосистем.
Закрытая схема отопления с солнечным коллектором
В такой схеме гелиосистема через бак накопитель обогревает теплоноситель в обратном коллекторе отопительной системы перед подачей теплоносителя в отопительный котел. Нужно отметить, что такие схемы в средних широтах применяются достаточно редко ввиду того, что температура в обратном трубопроводе во время отопительного сезона зачастую бывает выше той, которую способен выдавать солнечный коллектор в зимнее время. Как следствие, такая схема имеет крайне низкий КПД.
Совмещенная схема теплоснабжения
В данной схеме нагрев теплоносителя как для отопления, так и для горячего водоснабжения, осуществляется в пределах одного бака-накопителя. Фактически данная схема состоит из трех контуров:
- Контур гелиосистемы. Представляет собой рекуперативный теплообменник, на который подается нагретый теплоноситель от солнечного коллектора. Располагается в нижней части бака-накопителя.
- Контур отопительной системы. Это закрытая, без потерь теплоносителя, система, в которую в качестве дополнительного источника теплоснабжения, введен теплообменник гелиосистемы. Отопительный котел подключается к системе отопления через бак накопитель и догревает теплоноситель до необходимой по санитарным нормам температуры.
- Контур горячего водоснабжения. Представляет собой открытую систему с накопительным бойлером, расположенным в верхней части бака-накопителя. Обогрев воды производится от нагретого отопительным котлом и гелиосистемой теплоносителя через стенку бойлера.
Монтаж гелиосистем может производиться на крышах,
или на уровне земли.
При монтаже на существующих строительных конструкциях необходимо уделять особое внимание нагрузкам на стены и перекрытия, которые увеличатся после монтажа и заполнения гелиосистемы. При необходимости чердачные перекрытия усиливаются дополнительными конструкциями, под расположенные на стене солнечные коллекторы подводят дополнительные опоры. Сопутствующее оборудование гелиосистем располагают, как правило, в помещении, где установлен отопительный котел.
Монтаж непосредственно коллектора необходимо производить так, чтобы он максимально облучался солнечным светом в течение дня в любое время года. Коллектор монтируется в местах, на которые не падает тень от окружающих предметов, ориентируясь по линии «запад-восток». Угол наклона коллектора к горизонтали составляет, как правило, 50-60 градусов.
Рекомендуемый угол наклона солнечного коллектора для монтажа.
Более точное значение угла наклона рассчитывают исходя из данных о наибольшей и наименьшей высоте Солнца над горизонтом в течение года в конкретной местности. Установка производится с расчетом, что угол падения солнечных лучей на коллектор будет максимально приближен к 90 градусам.
Теплоносители для гелиосистем
Основным теплоносителем для систем теплоснабжения является вода. Однако ее применение в гелиосистемах ограничено температурой кристаллизации, составляющей 0оС, а значит применение воды в роли теплоносителя ограничивается климатическими зонами, где не бывает отрицательных температур. Кроме того, содержащиеся в воде соли засоряют поверхности нагрева накипью, а коррозионный агент – кислород – повреждает металлические части систем теплоснабжения и способствует разложению теплоносителя на составляющие элементы. Поэтому для гелиосистем был разработан вид теплоносителя, лишенный вышеперечисленных недостатков.
Основой такого теплоносителя является пропиленгликоль, смешанный с водой, прошедшей водоподготовку в виде деминерализации.
Кроме того, для уменьшения коррозирующего и разлагающего воздействия кислорода, в теплоноситель добавляют антиокислительные присадки, образование пузырьков газа в жидкости уменьшается добавлением пеногасителей, а стабилизаторы, добавленные в теплоноситель, помогают сохранять раствор химически однородным. Как правило, теплоносители для гелиосистем продаются уже в готовом виде. Концентрация пропиленгликогеля в них составляет от 40% и выше, что соответствует температуре кристаллизации от -30оС и ниже. Показатель кислотно-щелочного баланса (рН) для готового теплоносителя поддерживается в щелочной зоне (≥ 7,0) для уменьшения коррозирующего действия.
При эксплуатации теплоносителей гелиосистем не следует смешивать теплоносители от разных производителей, так как разные как по количественным, так и по качественным свойствам составы могут вступить в химическую реакцию, приведя гелиосистему в негодность.
Солнечная энергетика в условиях современного энергетического и экономического кризиса является одним из перспективнейших направлений технологий, направленных на сохранение невосполнимых ресурсов нашей планеты.
Статьи по теме:
Отопительные магистрали нелегко внедрить в дизайн интерьера, не зная, как задекорировать трубу отопления. Между тем, существуют эффектные и.
Системой отопления нужно управлять, для этого существуют терморегуляторы. На данный момент их множество, поговорим сегодня обо всех имеющихся видах.
Дымоход для современной печи или котла: сэндвич дымоход из нержавеющей стали. Основные достоинства и недостатки. Правила расчета диаметра и длины.
Из статьи вы узнаете, как определить направление вращения ротора циркуляционного насоса и как, при необходимости, заставить его вращаться в.
Коаксиальный дымоход для газового котла позволяет совместить каналы подвода наружного воздуха и дымоотвода, разместив их по принципу «труба в.
Обзор наилучших энергосберегающих систем отопления для частного дома
Инфракрасные пленочные панели
У инфракрасных обогревателей есть сторонники и противники. Многие видят в них отопление будущего – эффективные, экологически чистые, абсолютно безопасные нагревательные приборы устанавливаются в любой части дома: на стенах, потолке и даже в полу. Но удобство монтажа – не главный плюс пленочных панелей.
При покупке инфракрасного обогревателя обращайте внимание на такую характеристику, как предполагаемая высота установки. Наиболее распространенные параметры – от 2,1 до 3,2 м. На широкий рынок инфракрасное оборудование попало еще в 1967 году и сразу стало популярным благодаря абсолютно новому принципу действия
Панели нагревают, подобно солнечным лучам, не воздух в помещении, а окружающие предметы, в результате все поверхности в комнате начинают излучать тепло. Комфортную для жильцов функциональность приборов дополняет эстетическая привлекательность, которую охотно используют дизайнеры интерьера
На широкий рынок инфракрасное оборудование попало еще в 1967 году и сразу стало популярным благодаря абсолютно новому принципу действия. Панели нагревают, подобно солнечным лучам, не воздух в помещении, а окружающие предметы, в результате все поверхности в комнате начинают излучать тепло. Комфортную для жильцов функциональность приборов дополняет эстетическая привлекательность, которую охотно используют дизайнеры интерьера.
Обогревательный процесс равномерно распределяет тепло по всему помещению, поэтому резкой разницы между температурой воздуха у пола и под потолком нет. Отсутствие температурных перепадов экономит электроэнергию на целых 60%.
Существует два распространенных вида монтажа инфракрасных пленочных панелей: прямо на потолок или под декоративную поверхность, которая не является преградой для и/к лучей
Образцом инфракрасного оборудования является система ПЛЭН, которая может полностью заменить централизованное отопление. Производители дают 50 лет эксплуатации без дополнительного обслуживания и 10 лет гарантии. Энергопотребление системы составляет не более 20 Вт/м² в час. Тонкая пленка в ламинате крепится на выбранное место и не загромождает помещение, как это делают отопительные радиаторы. Продукция ПЛЭН производится в России, поэтому ее несложно приобрести у дилеров в любой точке страны.
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)
Монолитные кварцевые электронагреватели
Монолитные кварцевые нагреватели – мобильные панели небольших размеров, которые можно равномерно распределить по периметру помещения.
Поверхность монолитных кварцевых модулей не нагревается выше 95 градусов, следовательно, они пожаробезопасны и не вызывают пересыхания воздуха в помещении
Источником энергии для кварцевых обогревателей является электричество, тем не менее, с помощью их можно уменьшить потребление благодаря двум факторам:
- Принцип работы устройства связан с периодическим нагреванием кварцевого песка, способного аккумулировать тепло и после отключения электропитания. Функционирование прибора аналогично работе русской печи, которую сначала разогревают с помощью дров, а затем она медленно остывает, обогревая помещение. Роль дров выполняет хромоникелевый элемент нагрева, вмонтированный внутрь прибора и имеющий длительный срок службы.
- Система из кварцевых модулей будет экономичнее, если ее оснастить терморегуляторами воздуха. С помощью автоматической регулировки несложно добиться нужной температуры, без перегрева и излишней теплоотдачи.
Кварцевые обогреватели стали активно производится в конце 90-х годов прошлого столетия, но уже завоевали своего активного потребителя. Кроме дачников, непостоянно проживающих за городом, нагревателями заинтересовались владельцы общественных заведений – школ, детских садов, библиотек. Актуальны они и для обогрева офисов, требующих установки небольшого количества модулей: одно устройство обогревает 15 м³ пространства. Для обеспечения теплом просторного помещения следует установить систему из определенного количества параллельно установленных панелей.
Кварцевые нагреватели отлично подойдут всем, кто ценит простоту использования и монтажа, доступную стоимость и экономию.
Принцип работы отопленных систем
Отопительные системы в наших домах работают по унифицированному пути, имеются ввиду централизованные системы отопления. Принцип их работы заключен в том, что производитель тепла передает потребителю энергию через теплоноситель, как правило, это горячая вода. Такая система вынуждена затрачивать дополнительную энергию еще на одного участника системы, что снижает КПД. Исследования показывают, что центральная тепловая сеть в муниципальном объекте выдает КПД, равный всего 35%.
Альтернативы тепловых сетей
Схема подключения теплоаккумулятора.
Для улучшения условий отопления в доме люди стали изобретать разнообразные установки, осуществляющие энергосбережение при отоплении дома. Так появились и стали популярными энергосберегающие отопительные установки. Теплоаккумуляторы и газовые системы отопления, камины и автономные оборудования стали хорошей альтернативой центральному отоплению. Плюсы и минусы энергосберегающего оборудования:
- главным преимуществом является простота в установке оборудования;
- такие системы являются автономными, что дает возможность регулировать температуру в помещении по собственному желанию;
- отсутствие привязанности к географическому расположению теплотрассы или энергосети;
- энергосберегающее оборудование — экологичное отопление.
Энергосберегающая отопительная установка имеет также минусы, среди которых:
- частое повышение тарифов на стоимость электроэнергии, газа, твердого топлива;
- необходимость подключения дополнительной мощности электросети;
- необходимость в обслуживании высококвалифицированными специалистами.
Схема устройства камина.
Однако в том случае, если возможности подключиться к мощной электросети нет, есть вариант установить отопление типа «печь» или «стена», это достойная альтернатива централизованному. Хорошим вариантом станет отопление с помощью автономного и мобильного устройства, которое привлекает для выработки ветровую электростанцию, либо водяную. Такие устройства будут стоить гораздо дороже. Однако, как показывает практика, они окупают себя в течение 3-5 лет пользования. У оборудования типов «печь», «стена» есть еще одно преимущество — устанавливаются они в межкомнатных или межквартирных перегородках, тем самым экономя место в квартире.
Любителям оригинальных вещей также подойдет установка камина или электропечи. Это и вариант украшения комнат, и увеличение тепла в доме, и визуально-эстетическое наслаждение. Единственным аспектом, над которым стоит задуматься — безопасность. Помещение, в котором устанавливается камин, должно быть хорошо вентилируемым.
Все же, несмотря на повышение стоимости электроэнергии, использование дома энергосберегающего отопления дает прекрасную возможность потребителю экономить. Уезжая из дома, есть возможность убавить температуру на минимум, что приведет к значительному снижению электроэнергии, а, значит, позволит сэкономить на оплате. Кроме того, во многих регионах России ночное потребление энергии и отопление жилья обходится гораздо дешевле, а необходимость отапливать жилье появляется именно ночью, когда дома чаще всего находятся люди.
Инструменты и материалы для монтажа
Схема работы камина.
Для монтажа энергосберегающего оборудования у вас дома понадобятся:
- Ключи.
- Подведение к сети.
- Перчатки.
- Заземление.
- Прибор измерения электроэнергии.
- Отопительная система.
- Сама энергосберегающая установка.
- Шланги.
Устанавливая энергосберегающий блок отопления, будьте готовы к затратам на профессиональных монтажников. Лучше один раз потратить средства на людей с опытом, чем потом сто раз переделывать систему. Сервисное обслуживание тоже должны выполнять лицензированные работники. Типичными проблемами являются замена терморегулятора и патрубков, что требует не очень больших расходов и времени при наличии соответствующего опыта.
Отопление в вашем доме — залог не только крепкого здоровья и чистоты, но и одно из средств экономии. Выбрать отопление, принцип его работы и пользования может только сам потребитель. Современное оборудование довольно мобильно и хорошо поддается декору. Систему можно спрятать под материал, в котором не содержится пластмасса. Энергосберегающая отопительная установка — отличный способ сделать свое жилье уютным и современным.
Сохранить тепло: как строят дома по энергоэффективным технологиям
Строительство — одна из самых перспективных отраслей в сфере применения принципов устойчивого развития (ESG). В мире активно развивается так называемое «зеленое» строительство, а технологии с приставкой «эко» все чаще применяются девелоперами при возведении современных жилых объектов, а также офисных и торговых помещений.
В массовом сегменте «зеленые» технологии пока ограничиваются вопросами энергоэффективности, но все больше покупателей начинают обращать внимание на различные экотехнологии. К ним относится строительство энергоэффективных «теплых» домов, которые позволяют лучше сохранять тепло и уменьшить потребление энергии на обогрев дома.
14 октября 2021 года РБК проведет конгресс ESG–(Р)Эволюция. В нем примут участие руководители крупнейших российских и мировых компаний, а также главы ведомств, отвечающих за ESG-повестку. Мероприятие будет первым крупным форумом по ESG в России. Чтобы принять в нем участие, пройдите по ссылке.
Что такое энергопассивный дом
Термином «энергопассивный дом» обозначают жилое строение, теплоэффективность которого с учетом потерь тепла через пол, стены, потолок, двери и окна на 30% выше, чем у стандартных коттеджей. Уже на этапе подготовки проекта энергоэффективного дома следует стремиться к минимальным потерям тепла во всех этих составляющих здания. Так достигается баланс между выгодой в эксплуатации и специальным дополнительным утеплением.
Эксперты в статье:
- Илья Бузик, руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»
- Станислав Лобанов, директор по маркетингу управления недвижимости компании Millhouse
- Олег Новосад, директор департамента загородной недвижимости компании «Инком-Недвижимость»
Энергопассивными считаются дома, в которых энергия для поддержания здорового климата в помещении снижена до максимально низкого уровня. Такие здания практически энергонезависимы. Тепловые потери пассивного дома составляют менее 15 кВт час на 1 кв. м в год. При этом, в обычных домах на обогрев тратится до 300 кВт час на 1 кв. м в год, поясняет руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект» Илья Бузик.
Считается, что энергопассивные дома — самые совершенные с точки зрения комфорта внутреннего климата помещений. При их строительстве применяются современные строительные материалы и конструкции и новейшее инженерное оборудование. «Но у таких домов есть два минуса — высокая себестоимость и очень небольшое число проектировщиков и строителей, которые владеют всеми нужными технологиями. Технологических решений в России пока мало, так как из-за дороговизны этим не занимаются и необходимые компетенции у специалистов отсутствуют», — замечает директор департамента загородной недвижимости компании «Инком-Недвижимость» Олег Новосад.
«Энегропассивный дом предполагает наличие надежной теплоизоляции и системы вентиляции с рекуперацией, продуманное расположение окон и их высокую сопротивляемость температурным воздействиям, воздухонепроницаемость и проектирование без тепловых мостов», — говорит директор по маркетингу управления недвижимости компании Millhouse Станислав Лобанов.
Что такое энергопассивный дом
Строительство энергопассивного дома предполагает некоторый план действий еще на стадии проектирования. Нужно учесть использование солнечной энергии, максимальную естественную инсоляцию здания, сделать упор на внутренние источники тепла и рекуперацию. В теплое время года использование кондиционера минимизируется за счет затенения зданий, использования зеленых насаждений в качестве естественного барьера. Так же важно соблюдение принципов зонирования территории, правильной геометрии здания и ориентации по сторонам света.
Особенности строительства
Часто под энергопассивным и экологичным домом подразумеваются здания, построенные из традиционных природных материалов или переработанных отходов — газобетона, дерева, каменя, кирпича, хотя каменные дома холодные, а некоторые современные утеплители не являются природными материалами. В последнее время стали появляться энергопассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.
Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей.
Снаружи дом герметичен — окна не должны открываться. Крыша в таких домах, как правило, плоская, с белым покрытием для отражения солнечного света летом. Внутри же напротив, материал должен быть открыт, накапливать и отдавать тепло зимой и сохранять прохладу в летний период.
Вентиляция и проветривание в таких домах осуществляются через рекупиратор (теплообменник), с отводом лишнего тепла. Нагрев воды в зимнее время проводится при помощи теплового насоса, который использует тепло земли и установлен ниже глубины промерзания грунта. В энергопассивных домах часто дополнительно используют солнечные батареи, нагрев воды происходит под воздействием тепла солнца и аккумулированной электроэнергии.
Главное — герметичность
Хорошо теплоизолированная оболочка здания сохраняет тепло зимой и обеспечивает приятную прохладу летом. «Использование низкоэмиссионных стекол, «теплых» дистанционных рамок и заполнение межстекольного пространства инертными газами (аргоном и криптоном) в стеклопакетах, а также применение многокамерных ПВХ-профилей уменьшает потери тепла через окна. Расположение окон на южном фасаде и сведение их площадей к минимуму на северном также обеспечивает экономию расхода тепла», — говорит Станислав Лобанов.
Пассивные дома должны быть герметичными, чтобы исключить фильтрацию воздуха через наружную оболочку. «Это позволяет увеличить энергоэффективность, минимизировать сквозняки и повреждения плесенью ограждающих конструкций из-за излишней влаги. Проектирование без тепловых мостов способствует равномерному распределению температуры и тоже исключает разрушения из-за влаги. Кроме того, улучшению энергоэффективности дома способствует система вентиляции с рекуперацией тепла», — говорит Илья Бузик.
Илья Бузик, руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»:
— В качестве примера можно привести типовой проект энергоэффективного дома со стенами из деревянного бруса сечением 50х150 мм. Его каркас обшит ориентированными стружечными плитами (ОСП) в полтора раза больше по прочности, чем дерево. Пространства между плитами толщиной 150 мм заполнены, например, пожароустойчивым пеноизолом. Каркас стеклянной галереи изготовлен из фасадного алюминиевого профиля, для остекления применено самоочищающееся бактерицидное стекло толщиной 6 мм. Зеркальное покрытие стекла отражает лучи высокого летнего солнца, защищая стены от перегрева, и хорошо пропускает тепло зимнего солнца, которое ходит низко от горизонта.
В России все на начальном этапе
В России комплексный подход к рациональному использованию ресурсов находится на начальном этапе развития. Проекты, сертифицированные по западным экостандартам, только начинают появляться. Например, в Сколково строится жилая, коммерческая и социальная инфраструктура в соответствии с международными стандартами эко сертификации BREEAM, Well и Fitwel.
«Затраты на возведение такого дома часто превышают обычное строительство примерно на 20% и окупаются в течение 10 лет. Пока энергопассивные дома не имеют массового спроса в России. Застройщики неохотно берут на себя ответственность за энергосбережение. Строительство энергосберегающих домов возможно только по инициативе заказчика, будущего собственника домовладения», — отмечает Олег Новосад.
Энергосберегающий дом: новые виды и технологии отопительных систем на сайте Недвио
- Недвижимость
- Строительство
- Ремонт
- Участок и Сад
- О загородной жизни
- Вопросы-Ответы
- Интерактивная кадастровая карта
- О проекте Недвио
- Реклама на Nedvio.com
Энергосберегающий дом – это комплекс современных технологий, позволяющих обеспечить себе почти автономное существование в частном доме, благодаря определенной системе утепления, отопления, экономии электроэнергии (за счет специального электрического счетчика или датчиков движения, вместо обычных ламп) и некоторым другим средствам.
Энергосберегающие дома (или экодома) начали строить еще в прошлом веке, сегодня они только продолжают набирать популярность. Более того, такие здания несут очевидную выгоду как для семейного бюджета (из-за меньших расходов на их обслуживания), так и для окружающей среды (потому что выделяют меньше загрязнений).
В этой статье мы подробно рассмотрим особенности таких домов, а также способы сделать ваш дом более экономным и экологичным.
Энергосберегающее отопление: виды топлива
Энергосберегающий дом нового поколения должен, прежде всего, экономить деньги своего владельца. Для этой цели дом следует обеспечить системой, требующей минимальных затрат.
Системы отопления, которые на сегодняшний день можно использовать в доме:
- Магистральный газ (газовые котлы);
- Древесина (дровяной котел);
- Уголь;
- Переработанная древесина и сельскохозяйственные отходы;
- Жидкое топливо (мазут).
Также существуют специальные брикеты для отопления. Сегодня они не очень популярны среди населения, но могут использоваться для энергосбережения.
Виды брикетов:
- Древесные;
- Торфяные;
- Угольные.
Каждый описанный выше способ обогрева уже давно используется при постройке частного дома в разных странах. Но существуют и более инновационные технологии, созданные для поддержания тепла.
Энергосберегающее отопление частного дома: на что обратить внимание
Система отопления для частного дома может быть спроектирована самостоятельно перед строительством. Если проектом дома занимаетесь не вы, предложите вашему проектировщику экономичное энергоотопление.
Если проекта еще нет, поинтересуйтесь строительством дома по финской технологии. Это технология строительства каркасных деревянных домов, которые оснащены качественной теплоизоляцией, быстро и недорого строятся. Инновации в строительстве частных домов также влияют на электро- и энергосбережение.
На что нужно обращать внимание при выборе энергосберегающего отопления:
- Цена
- Удобство эксплуатации
- Степень теплоизоляции
- Возможность доставки топлива
Самая оптимальная отопительная система должна быть по доступной цене (в том числе, цена на топливо) и проста в применении.
Современные энергосберегающие системы отопления: передовые технологии
Современные отопительные установки должны экономить и деньги, и энергию. Поэтому каждое инновационное средство создают, учитывая эти условия.
Для частного дома можно использовать различные системы отопления. Среди них топливо, газ и электричество (электроотопление) встречаются чаще всего.
Рассмотрим передовые технологии, которые могут прийти на замену традиционным источникам энергии:
- Гелиосистемы (геотермальные системы). Они позволяют использовать солнечную энергию. Сейчас гелиосистемы набирают большую популярность и становятся все доступнее и разнообразнее. Это перспективная технология энергосбережения.
- Тепловые панели. Также очень эффективное средство экономии энергии. Эти панели просты в использовании, безопасны и функциональны. Они не боятся воды и пыли и могут стать неплохой частью интерьера.
- ПЛЭН. Энергоэффективное отопление системы ПЛЭН способно заменить как газ, так и электричество. Данные нагреватели работают за счет инфракрасного излучения, но они абсолютно безвредны и безопасны.
Каждое описанное выше инновационное средство энергосбережения просто в использовании, несмотря на некоторую разницу в цене и физические параметры. При желании любую выбранную систему можно установить своими руками.
Новинки на рынке систем отопления появляются не часто, поэтому не стоит переживать из-за возможного устаревания выбранного вами средства.
Эффективное отопление: ПЛЭН и гелиосистема
Новые способы энергоснабжения по многим параметрам уступают геотермальным системам или системе ПЛЭН.
Использование солнечной энергии – лучшее решение при выборе эффективного отопления в межсезонье.
Гелиосистемы очень перспективны и вскоре будут использоваться в различных государственных учреждениях, в частных домах, в системе городского освещения. В развитых регионах страны уже активно отказываются от центрального отопления, потому что это приносит больше хлопот и затрат.
Принцип работы гелиосистемы:
- Жидкость в коллекторе нагревается за счет солнца.
- Теплоноситель попадает в бак и отдает свое тепло.
- Жидкость остывает и снова направляется в батарею.
Что касается системы ПЛЭН, она работает за счет инфракрасного излучения — превращает электромагнитную энергию в тепловую. Предметы, попадающие под волны ПЛЭН, нагреваются и отдают свое тепло. Влажность воздуха при этом не меняется, хотя в комнатах с хорошим воздухообменом система ПЛЭН наиболее эффективна.
Система ПЛЭН не только безвредна, но и полезна для здоровья из-за инфракрасных волн: в медицине давно существуют процедуры, которые используют инфракрасное излучение.
Данным способом обогрева уже пользуются в детских учреждениях, офисах, промышленных зданиях и частных домах.
Если вы хотите дом, сберегающий энергию, не бойтесь потратить средства на ПЛЭН или гелиосистему, они быстро окупятся (примерно за год) и не принесут особых хлопот. Помимо этого, они абсолютно безопасны, легко устанавливаются, не требуют дополнительного обслуживания. Для энергосберегающего дома подобные системы отопления очень выгодны и, несмотря на кажущуюся сложность работы, просты и, что не менее важно, долговечны (до 30-50 лет работы).
Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.
Обзор наилучших энергосберегающих систем отопления для частного дома
Стремление к энергосбережению – это насущная потребность человечества. На нашей планете остается все меньше ресурсов, их стоимость постоянно растет, а побочные продукты деятельности человека отравляют среду обитания. Энергосбережение – один из путей решения проблемы. Выбирая энергосберегающее отопление для дома, вы экономите ресурсы, вносите личный вклад в сохранение экологии и создаете комфортный микроклимат в доме. Существует несколько популярных технологий, которые позволяют реализовать эту комплексную программу. Предлагаем обзор энергосберегающих систем отопления для частного дома.
Виды источников энергии
Традиционно для отопления используют несколько источников энергии:
Твердое топливо – дань традициям
Для отопления используют дрова, уголь, торфяные брикеты, пеллеты. Твердотопливные котлы и печи трудно назвать экономичными или экологичными, но применение новых технологий позволяет существенно сократить потребление топлива и, как следствие, количество продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу.
В последние годы увеличивается количество продаж газогенераторных печей и котлов. Их преимущества – полное сжигание топлива, использование пиролизного газа в качестве источника тепла. Установка такого котла экономит энергоресурсы. Приобретать такие твердотопливные котлы мы советуем у проверенных ритейлеров.
Принцип работы пиролизного (газогенераторного) котла основан на использовании пиролизного газа, который применяется в качестве топлива. Древесина в таком котле не горит, а тлеет, благодаря чему порция топлива прогорает гораздо дольше обычного и дает больше тепла
Жидкое топливо – дорого, но популярно
Это сжиженный газ, дизтопливо, отработанное масло и т.п. На отопление жилища всегда расходуется большое количество жидкого топлива, и пока не придуманы способы заметного сокращения расхода. Это отопительное оборудование требует тщательного ухода, регулярной чистки от сажи и копоти.
Большая часть видов жидкого топлива имеет еще один недостаток – высокую стоимость. И все же, несмотря на явные недостатки, жидкотопливные котлы на втором месте по популярности после газовых.
Жидкотопливные котлы удобны в тех случаях, если поблизости от дома нет магистрали газопровода и нужно обустроить полностью независимую систему отопления
Газ – доступно и дешево
В традиционных газовых котлах расход топлива велик, но конденсационные модели решили эту проблему. Их установка позволяет получить максимум тепла с минимальным расходом газа. КПД конденсационных котлов может достигать более 100%. Многие модели известных брендов можно переводить на работу на сжиженном газе. Для этого нужно просто сменить форсунку. Еще один энергосберегающий вариант – инфракрасное газовое отопление.
Конденсационные котлы – новое слово в производстве газовой отопительной техники. Они экономично расходуют топливо, отличаются высоким КПД, идеально подходят для обустройства отопления и горячего водоснабжения в частных домах
Подробнее про газовые котлы читайте здесь.
Электричество – удобный и безопасный источник тепла
Единственный недостаток использования электроэнергии для отопления – высокая стоимость. Впрочем, этот вопрос решается: постоянно разрабатываются электрические системы отопления, потребляющие относительно небольшое количество энергии и обеспечивающие эффективный обогрев. К таким системам можно отнести теплые полы, пленочные обогреватели, инфракрасные радиаторы.
Теплые полы чаще всего используют в качестве дополнительной или альтернативной системы обогрева дома. Преимущество этого вида отопления – нагревается воздух на уровне человеческого роста, т.е. реализуется принцип – «ноги в тепле, голова в холоде»
Тепловые насосы – экономичные и экологичные установки
Системы работают по принципу преобразования тепловой энергии земли или воздуха. В частных домах первые тепловые насосы стали устанавливать еще в 80-х годах ХХ века, но на тот момент их могли позволить себе только очень зажиточные люди.
С каждым годом стоимость установок становится все ниже, и во многих странах они стали весьма популярны. Так, в Швеции тепловые насосы отапливают около 70% всех зданий. В некоторых странах даже разрабатываются строительные нормы и правила, обязывающие застройщиков монтировать геотермальные и воздушные системы для отопления.
Тепловые насосы устанавливают жители США, Японии, Швеции и других европейских стран. Некоторые умельцы собирают их своими руками. Это отличный способ получить энергию для обогрева дома и сохранить окружающую среду
Гелиосистемы – перспективный источник энергии
Гелиотермальные системы преобразуют лучевую солнечную энергию для отопления и горячего водоснабжения. На сегодня существует несколько видов систем, в которых используются солнечные панели, коллекторы. Они различаются по стоимости, сложности производства, удобству эксплуатации.
С каждым годом появляется все больше новых разработок, возможности солнечных систем расширяются, а цены на конструкции снижаются. Пока их нерентабельно устанавливать для крупных зданий промышленного назначения, но для отопления и горячего водоснабжения частного дома они вполне подойдут.
Гелиотермальные системы требуют только начальных затрат – при покупке и монтаже. После установки и настройки они работают автономно. Для отопления используется энергия солнца
Тепловые панели – энергосберегающее отопление
Среди энергосберегающих систем отопления особую популярность приобретают тепловые панели. Их преимущества – экономное потребление электроэнергии, функциональность, удобство в эксплуатации. Нагревательный элемент расходует 50 Ватт электроэнергии на прогрев на 1 м², в то время как традиционные электрические системы отопления потребляют не менее 100 Ватт на 1 м².
На тыльную сторону энергосберегающей панели нанесено специальное теплоаккумулирующее покрытие, благодаря чему поверхность нагревается до 90 градусов и активно отдает тепло. Обогрев помещения происходит за счет конвекции. Панели абсолютно надежны и безопасны. Их можно устанавливать в детских, игровых комнатах, школах, больницах, частных домах, офисах. Они адаптированы к перепадам напряжения в электросети, не боятся воды и пыли.
Дополнительный «бонус» — стильный внешний вид. Приборы вписываются в любой дизайн. Монтаж не сложен, в комплекте с панелями поставляются все необходимые крепежные элементы. Уже с первых минут включения прибора ощущается тепло. Помимо воздуха, прогреваются стены. Единственный минус – использование панелей нерентабельно в межсезонье, когда нужно лишь слегка обогреть помещение.
Монолитные кварцевые модули
Этот метод отопления не имеет аналогов. Его изобрел С. Саркисян. Принцип действия теплоэлектронагревателей основан на способности кварцевого песка хорошо накапливать и отдавать тепло. Приборы продолжают нагревать воздух в помещении даже после отключения электропитания. Системы с монолитными кварцевыми электронагревательными модулями надежны, удобны в эксплуатации, не требуют особого ухода и технического обслуживания.
Нагревательный элемент в модуле полностью защищен от любых внешних воздействий. Благодаря этому отопительную систему можно монтировать в помещениях любого назначения. Срок эксплуатации не ограничен. Регулирование температуры осуществляется автоматически. Приборы пожаробезопасны, экологичны.
Экономия средств при использовании электронагревательных модулей составляет около 50%. Это стало возможным потому, что приборы работают не 24 часа в сутки, а лишь 3-12. Время, в течение которого модуль потребляет электроэнергию, зависит от степени теплоизоляции помещения, где он установлен. Чем выше потери тепла, тем большим будет расход электроэнергии. Отопление этого типа используют в частных домах, офисах, магазинах, гостиницах.
Монолитные кварцевые электронагревательные модули при работе не издают шума, не сжигают воздух, не поднимают пыль. Нагревательный элемент замоноличен в конструкцию и не боится никаких внешних воздействий
ПЛЭН – достойная альтернатива
Пленочные лучистые электрические нагреватели – одна из самых интересных разработок в сфере энергосберегающих технологий отопления. ПЛЭН-системы экономичны, эффективны и вполне способны заменить традиционные виды отопления. Нагреватели помещены в специальную термостойкую пленку. ПЛЭН крепят на потолок.
Пленочный лучистый электронагреватель представляет собой целостную конструкцию, состоящую из кабелей питания, нагревателей, экрана из фольги и высокопрочной пленки
Принцип работы такой системы
Инфракрасное излучение нагревает пол и предметы в комнатах, а те в свою очередь отдают тепло воздуху. Таким образом, пол и мебель тоже играют роль дополнительных нагревателей. За счет этого отопительная система потребляет меньше электроэнергии и дает максимальный результат.
За поддержание нужной температуры отвечает автоматика – датчики температуры и терморегулятор. Системы электро- и пожаробезопасны, не пересушивают воздух в помещениях, работают бесшумно. Поскольку нагрев происходит преимущественно с помощью излучения и в меньшей степени благодаря конвекции, ПЛЭН не способствуют распространению пыли. Системы очень гигиеничны.
Еще одно важное достоинство – отсутствие выброса токсичных продуктов горения. Системы не нуждаются в особом уходе, безвредны для здоровья человека, не отравляют окружающую среду. При потолочном инфракрасном обогреве самая теплая зона находится на уровне ног и туловища человека, что позволяет добиться наиболее комфортного температурного режима. Срок эксплуатации системы может составлять 50 лет.
Инфракрасный нагреватель выполняет примерно 10% работы по обогреву помещения. 90% приходится на пол и крупную мебель. Они аккумулируют и отдают тепло, таким образом становясь частью отопительной системы
Что делает ПЛЭН такой выгодной?
Наибольшие расходы покупатель несет в момент приобретения пленочного нагревателя. Конструкция проста в монтаже, и при желании ее можно установить своими руками. Это позволяет сэкономить на работниках. Система не нуждается в техническом обслуживании. Ее конструкция проста, поэтому долговечна и надежна. Окупается она примерно за 2 года и способна служить десятилетиями.
Самый большой ее плюс – существенная экономия на электроэнергии. Нагреватель быстро прогревает помещение и в дальнейшем просто поддерживает заданный температурный режим. При необходимости его легко можно снять и смонтировать в другом помещении, что очень удобно и выгодно в случае переезда.
Инфракрасное излучение оказывает положительное воздействие на здоровье человека, активизирует защитные силы организма. Установив ПЛЭН, владелец дома, помимо отопления, дополнительно получает настоящий физиотерапевтический кабинет
Учебный фильм по монтажу ПЛЭН
В видеоролике показаны все этапы монтажа пленочного нагревателя:
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 будущего
Человек всегда искал новые системы отопления своего жилья. На смену дровам и печи пришло водяное отопление, которое постепенно начало теснить электричество. Человечество ищет не только источники обогрева, но и новые формы, при помощи которых тепло поступает в дома и квартиры. Так, на рынке появились тёплые полы и электрические конвекторы. При неоспоримых достоинствах как одного вида обогрева, так и другого, они несовершенны. Проведём краткий обзор.
Конвектор
Эта система отопления хороша хотя бы потому, что у среднестатистического россиянина появилась возможность запускать отопительный сезон не по согласованному администрацией города графику – когда уже наступает глубокая осень, а по своим ощущениям. Простота монтажа, всевозможные настраиваемые режимы: настройка заданной температуры, отсрочка обогрева, поддержание тепла в помещении и прочее, привлекательный внешний вид обеспечили конвекторам стабильный спрос. Кроме того, многие домовладельцы, устанавливая двухтарифные счётчики, умудряются по ночам протапливать каркасные дома, днём же практически конвекторами не пользуясь.
При автономности использования, у конвекторов есть ряд недостатков:
– Сушит воздух. С этой напастью, однако, можно бороться, путём применения разнообразных увлажнителей или попросту время от времени отключая обогреватель.
– Высокие счета за электроэнергию. Отапливаться одними лишь конвекторами можно, если установлены двухтарифные счётчики «День-Ночь» или с пониженным коэффициентом. В противном случае, 2-х или 3-х киловаттные конвекторы выйдут «золотыми».
– Занимают много места. Несмотря на то, что производитель старается уменьшить размер отопительного прибора, делая его плоским и оформляя глянцевой «плазменной» поверхностью, при стандартной высоте потолков, конвектор занимает 1/4 высоты стены и ещё больше тянется в ширину.
Горизонтальное отопление
Принципиально иной вид отопления – тёплый пол, он же – потолок, если говорить об электрическом его виде. «Инфракрасник» – такое название в быту он получил благодаря инфракрасной системе обогрева. ИК волны не греют воздух, а разогревают предметы, в том числе, живые существа. Тёплый пол лишён основного недостатка конвектора, однако, имеет свои нюансы.
«С удорожанием услуг за электроэнергию потребитель стремится оптимизировать свои расходы, однако, комфорт при этом остаётся на главном месте. Тёплый пол в этом отношении – неплохое решение», – Сергей Ивлев, инженер.
Плюсы тёплого ИК пола:
– Низкие затраты электроэнергии.
– Простота монтажа вне зависимости от покрытия пола.
– Возможность регулирования температуры пола.
Существенным недостатком является невозможность ставить мебель или класть ковёр и другие предметы на то место, где постелен тёплый пол. Он может перегреться. Это значит, что перестановку в помещении придётся делать вместе с полом. Этого лишён новый вид отопления – тёплый плинтус. Он может работать как вместо традиционной батареи отопления, так и от электричества.
– Тёплый плинтус опоясывает комнату по периметру, равномерно прогревая воздух, стены, пол и потолок. Его принцип работы – поступление лучистого тепла, заключённого в кожух.
– Он не пересушивает воздух, как конвектор, а это значит, в помещении будет меньше пыли.
– Простота монтажа – установить плинтус можно своими руками.
– Установка плинтуса – гарантия отсутствия на стенах грибка и плесени.
– Широкие дизайнерские возможности. Плинтус можно отделать под дерево, камень или мрамор.
– Тёплый плинтус экономичен, как и тёплый пол, однако позволяет расставлять мебель и делать перестановку, не вскрывая напольное покрытие.
Дизайнер Иван Теплов уверен, что будущее за тёплым плинтусом. «Тренд в отделке помещений всегда шёл и продолжает идти в сторону сокрытия систем обогрева. Если появилась возможность, сохранив тепло, ещё и включить плинтус в общую картину отделки помещения, многие дизайнеры будут рекомендовать своим клиентам использовать тёплый плинтус».
Технологии энергосберегающего отопления частного дома
Отопление частных домов и промышленных предприятий стоит достаточно дорого, а тарифы увеличиваются с каждым годом. Невольно приходится думать о вариантах энергосберегающего отопления. Систем существует достаточное количество, и у каждой свои особенности. Некоторые виды более экологичны, другие же работают, используя невозобновляемые источники энергии.
- 1. Повышение энергоэффективности дома
- 2. Системы управления
- 3. Сокращение расходов при помощи приборов
- 4. Котлы и печи
- 5. Отопление на дровах
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.
Благодаря встроенной автоматике экономятся энергоносители, используемые для отопления. Выбирая обогревательную систему, нужно обратить внимание на оснащённость её дополнительными функциями. Должны быть в наличии:
- погодозависимое управление;
- датчик температуры, устанавливаемый в помещении;
- приоритет контура;
- внешнее управление при получении информации.
При помощи погодозависимого устройства корректируется уровень нагрева теплоносителя. При морозе на улице температура воды в системе поднимется, станет выше, чем обычно. Как только потеплеет, нагрев будет менее интенсивным. Если такая функция отсутствует, в комнатах будет жарко и некомфортно, а это приведет к увеличению расхода электроэнергии. Многие такие приборы оснащены двумя режимами: лето и зима. Используя первый, происходит отключение всех отопительных контуров. Функционируют только те, что задействованы круглый год.
При помощи датчика контролируется установленная в помещении температура. Это устройство совмещено с регулятором, поэтому при необходимости можно корректировать нагрев. Прибор оснащён функцией программирования снижения температуры помещения в течение нескольких часов (когда все отсутствуют в доме). При этом значительно экономится расход тепла.
Энергосберегающие технологии отопления предопределяют расстановку приоритетов отопительных контуров с сочетанием функционирования различных устройств. Например, при включении бойлера отключаются дополнительные конструкции от теплоснабжения, происходит снижение мощности котельной, благодаря чему уменьшаются потери топлива. Система климат-контроля, состоящая из кондиционирования, отопления, электроснабжения, вентиляции не только поддерживает комфорт в помещении, но и предупреждает риск внеплановых ситуаций, а также осуществляет экономию электроэнергии.
Некоторые современные отопительные системы оснащены функцией передачи данных приборов на смартфоны. Это позволяет контролировать ситуацию и вносить изменения.
Эффективно то отопление, при котором создаётся комфортный нагрев с минимальной температурой теплоносителя. Для этого может использоваться водяной тёплый пол. Такое отопление не подходит для применения в условиях холодного климата, потому что не может компенсировать теплопотери. К тому же напольное покрытие не должно нагреваться выше +27 градусов. Решается эта проблема при помощи радиатора, который служит дополнением к тёплому полу.
Для повышения энергоэффективности хорошим вариантом будет коллекторно-лучевая двухтрубная система радиаторного отопления. При таком способе обогрева в каждом помещении встраивается отопительная ветвь с подающим и обратным элементами. В этом случае в каждой комнате поддерживается своя температура, не оказывая влияния на другие помещения.
После проведённого тщательного утепления жилья можно приступить к подбору энергосберегающей системы отопления. Лучше будет, если заменить обогревательное устройство энергоэффективным котлом, масляной или газовой печью.
В настоящее время эффективность котлов и печей значительно возросла. Несложно найти в продаже прибор с КПД — 90−94%. Если агрегат был в эксплуатации более 10 лет, можно смело осуществлять его замену на энергосберегающий, который в скором времени окупится.
Выбирая отопительное устройство, нужно обратить внимание на отвод сожжённых газов. Если прибор снабжён герметичной камерой сгорания, она вентилируется за счёт воздуха, который поступает снаружи. Такой вариант имеет два плюса: воздух остаётся чистым в помещении, а снаружи исключено попадание холодных потоков внутрь.
Если выбирать прибор с электрическим или запальным поджигом, то лучше будет выбрать первый вариант. А также следует уделить внимание другим функциям обогревательного прибора, например, оборудован ли он эффективным теплообменником и конденсатором.
Эти агрегаты характеризуются экономным расходом горючего и минимумом вредных выбросов. Хотя в энергосберегающем отоплении для частного дома используются такие виды топлива, как мазут, пропан или природный газ, расход их намного меньше, чем в более старых системах.
В настоящее время всё больше развивается альтернативная энергетика. Она предусматривает использование возобновляемых ресурсов, таких как:
- древесина;
- с применением тепловых насосов;
- устройства по переработке энергии солнца.
Изучаются и другие методы энергосберегающих технологий отопления, например, ветрогенераторы. Это устройства, которые преобразовывают энергию ветра в электричество.
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.
Самые не экологичные нагреватели. При сгорании топлива выделяются токсичные вещества в большом количестве.
- 2. Необходима заготовка дров.
- 3. Требуется чистка нагоревшей золы.
- 4. Самые пожароопасные обогреватели. При незнании техники чистки дымоходов может возникнуть возгорание.
- 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.
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.
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. 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.
В настоящее время внимания заслуживает развитие технологий, которые дают возможность применять для различных целей солнечную энергию. Этим простым и экономичным способом обогрева помещения обычно пользуются как дополнительным источником электроэнергии.
Солнечные воздушные коллекторы устанавливаются на кровле дома с южной стороны так, чтобы даже в зимний период на них падали солнечные лучи. При достижении в камере предельной температуры автоматически включается вентилятор, ответственный за теплообмен. Воздушные массы из комнат начинают проходить через коллектор, где нагреваются и снова возвращаются в помещение. В зависимости от того, насколько энергоэффективен дом, прибор может отапливать комнату площадью 44 кв. м.
Коллекторы долговечны, на их обслуживание уходят минимальные средства, к тому же считаются экологично-рентабельным вариантом отопления. Некоторые из моделей работают автономно, другие используют совсем мало электроэнергии из сети. Во втором случае нужны будут изменения в проводке электрокоммуникаций.
Водяная солнечная система — это более сложная конструкция. Она снабжена коллекторами, монтирующимися на кровле строения, накопительным баком (устанавливается в пристроенных помещениях или подсобных) и соединяющими их трубами. При помощи насоса теплоноситель в виде воды или нетоксичного антифриза нагнетается в солнечные коллекторы, где жидкость нагревается. После этого теплоноситель поступает в ёмкость, в которой через теплообменник повышается температура воды в другом резервуаре. Затем, она распространяется по дому.
Солнечные отопительные системы работают бесшумно, без выделения вредных веществ. Применяются как для новых построек, так и старых зданий. Основной недостаток таких конструкций — избыток горячей воды в летний период. При высокой температуре это может быть проблемой: обычно излишек воды сбрасывается в трубопровод.
Существует большое разнообразие видов отопительных систем, которые потребляют минимальное количество энергоресурсов. Главное, выбрать оптимальную схему энергосберегающего отопления. Для установки оборудования потребуются некоторые затраты, но они быстро окупятся благодаря экономии на электроэнергии.