Cовременные системы отопления частного дома


Никого не могут оставить равнодушным проблемы отопления. В худшем случае они напомнят о себе сами. И не важно, где вы проживаете – в мегаполисе или загородном доме, дальней деревне или пригодной даче. В любом случае ваше жилище должно быть надежной защитой от непогоды, за стенами может трещать мороз, лить проливной дождь или идти снег, при всех неблагоприятных внешних условиях ваш дом должен оставаться всегда теплым и комфортным.

Отопление — принудительный обогрев зданий и помещений в холодный период климатического цикла для восполнения тепловых потерь и поддержания заданного температурного режима, соответствующего нормам теплового комфорта помещения или для обеспечения технологического процесса.

Традиционные отопительные системы

Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы.


Cовременные системы отопления частного дома

Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.

Недостатки водяного отопления в длительном времени прогревания помещения, возможных протечках и разрывах труб. Нельзя отключать водяную систему зимой, так как вода замерзнет и разорвет трубы.

Прогрессивные отопительные системы

Устройство современных систем отопления частных домов принципиально отличается от традиционных способов обогрева. Отопительная техника с каждым годом стремительно развивается. Оборудование усовершенствуется, становится эффективнее.

Cовременные системы отопления частного дома

Возникают новые источники энергии, отвечающие требованиям защиты окружающей природной среды и общему комфорту эксплуатации оборудования.

ПЛЭН

Инновационная разработка российских ученых – система инфракрасного отопления ПЛЭН. Она состоит из тончайшей полимерной пленки и резистивно-нагревательного элемента из углеродных нитей.


Cовременные системы отопления частного дома

ПЛЭН излучает тепловую составляющую солнечного света, которая поглощается полом, потолком, мебелью и создает комфортную температуру помещения.

Характеристики

Максимальная температура поверхности этой конструкции – 60°C, но для создания наиболее комфортных условий в доме достаточно 30° – 40°С.

ПЛЭН можно уложить по всей поверхности основания помещения, накрыв сверху ламинатом или любым другим видом покрытия. Если же смонтировать систему на потолке, то вы получите ощущение тепла и комфорта как от солнца. Крепить конструкцию к стенам тоже можно, но ее эффективность от этого пострадает.

Cовременные системы отопления частного дома

Одним из достоинств пленочного нагревателя является отсутствие жидкого теплоносителя. Это избавляет от установки сложных систем, протечек, замерзания жидкости. Кроме того, пленочные отопительные системы, имеют еще ряд преимуществ:

  • не сушат воздух;
  • отсутствуют интенсивные тепловые потоки;
  • не создают конвективные потоки;
  • пожаробезопасны;
  • просты в монтаже;
  • полностью безопасны для человека и окружающей среды.

Еще одним доводом в пользу ПЛЭН для загородного дома являются многолетние исследования ученых. Они доказали, что длинноволновое инфракрасное излучение при умеренной мощности оказывает полезное воздействие на организм человека.

Cовременные системы отопления частного дома

Главный недостаток системы инфракрасного отопления – его высокая стоимость. Для устройства отопительной системы всего дома придется сделать серьезные денежные вложения, которые окупятся довольно не скоро.

Геотермальные системы

Инновация в отоплении частного дома – забор тепла из грунта, который находится на придомовом участке. Для этого используют геотермальную установку. Ее конструкция состоит из теплового насоса, работающего по принципу холодильника, только на обогрев.

Cовременные системы отопления частного дома

Возле дома создается шахта, где необходимо расположить теплообменник. По нему грунтовые воды будут поступать в теплонасос, отдавать тепло, которое будет использоваться для обогрева строения.
При отоплении загородного дома в качестве теплоносителя используют антифриз. Для этого в шахте устанавливается специальный резервуар.

Солнечные батареи


Очень просто использовать тепловую энергию, источником которой является солнечный свет. Новейшие системы отопления загородного дома, работающие от солнечной энергии, представляют собой коллектор и резервуар.

Cовременные системы отопления частного дома

Структура трубок, из которых состоит коллектор, сводит потери тепла к минимуму. Исходя из конструкционных особенностей, солнечные коллекторы бывают вакуумные, плоские и воздушные.

Размещать их необходимо как можно выше.

Нюансы

Этот вид отопления подойдет только для теплых регионов страны, где яркое солнце светит хотя бы 20-25 дней в году. В противном случае должны быть установлены дополнительные системы отопления. Еще одним недостатком солнечных батарей является высокая стоимость и небольшой срок службы аккумуляторов, необходимых для накопления электроэнергии.

Воздушные системы

В теплых климатических зонах можно использовать систему воздух – воздух. Простейшие виды подобных теплонасосов – инверторные кондиционеры. Монтируются они как обычные кондиционеры. Эффективность их работы снижается при минусовой температуре, а при -30°C и ниже сводится к нулю.

Ветроэлектрогенератор

Энергия ветра давно используется для получения электричества. Но ее также можно применять для обогрева загородного жилья. Учеными создан безредукторный ветроэлектрогенератор, который монтируется на вертикальной оси вращения на крыше дома. Для снижения шума при работе конструкции ось должна быть оснащена виброизолятором. В подвале размещают электрический водонагреватель и тепловой аккумулятор.


Cовременные системы отопления частного дома

Это устройство довольно сложно в изготовлении, имеет большой размер и вес. Его долго и непросто монтировать. Для получения максимальной энергии ветра необходимо возвести достаточно высокую башню.

Плюсы и минусы

Несомненным достоинством этого вида отопления является его экологичность. Извлечение энергии из ветра не наносит никакого урона окружающей среде. Кроме того, эта энергия абсолютно бесплатна, а расходы на изготовление и монтаж оборудования относительно невелики.

Cовременные системы отопления частного дома

Несмотря на несомненные достоинства, этот способ отопления загородных домов не пользуется популярностью, что связано с непостоянством силы и скорости ветра.

Электрообогрев

Электрообогрев помещений относится скорее к традиционным методам отопления, которые были модернизированы в последние десятилетия. Электрические приборы просты в эксплуатации, удобны и надежны. Их давно используют для местного обогрева.

Обратите внимание!


Cовременные системы отопления частного дома

Чтобы равномерно прогреть всю площадь помещения при помощи электричества используют теплые полы. Эта система удобна для использования в загородном частном доме.

Система «теплый пол»

Технология напольного отопления – это удобная и экономичная система прогрева помещения. В современных установках используются прогрессивные материалы. Для изготовления трубопроводов применяются легкие и прочные полимерные материалы.

Основой теплого электрического пола служит греющий кабель. Главное в этом виде отопления – качество кабеля, от которого зависит эффективность работы системы и длительность ее службы.
Теплые полы, использующие воду, не выделяют вредных веществ, электромагнитных излучений. Вода – дешевый и теплоемкий теплоноситель. Монтируется сеть трубопровода, по которой течет жидкость, между основанием и покрытием пола. По сравнению с электрической системой «теплый пол», этот вид отопления значительно дешевле.


Cовременные системы отопления частного дома

Политика энергоснабжения, проводимая в последние годы, предполагает переход на возобновляемые источники энергии. Все чаще для производства электричества используется не газ и уголь, а солнце, ветер, энергия воды. Это экологически чистые источники энергии, которые не загрязняют выбросами и сбросами окружающую природную среду.

Российские ученые разработали новую экологичную и экономичную методику теплоснабжения домовых хозяйств и предприятий. В ее основе — использование оборудования, сжигающего топливо с помощью специальных твердых и прочных пористых металлокерамических материалов, а не с помощью горелочных факелов, как это делается в классических котлах. Ученым удалось снизить металлоемкость оборудования в три раза и существенно уменьшить выбросы оксида азота и угарного газа в атмосферу.

Cовременные системы отопления частного дома

Коллектив ученых Международной лаборатории горения и энергетики Томского научного центра СО РАН и кафедры теплоэнергетики и теплотехники Инженерной школы Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) создали ряд установок, использующих методику сжигания топлива в пористых материалах.


а позволяет при меньшем объеме и массе топливоиспользующего оборудования (специальных котлов) производить большее количество тепла с меньшими выбросами оксидов азота в атмосферу. Как рассказал «Известиям» заведующей кафедрой ДВФУ Константин Штым, первоначально необходимость создания новой методики и устройств была обусловлена географическими и экономическими особенностями Дальнего Востока.

— Дальневосточная энергетика очень рассредоточена при низкой плотности населения. И чтобы эту территорию освоить требуется в первую очередь энергия. А сам регион богат углем, нефтью и газом. Поэтому разработка новых горелочных устройств и котельных установок, а также исследования в этом направлении приоритетны, — отметил Константин Штым.

Ученые обратили внимание на то, что для промышленных потребителей и населения удобнее использовать котлы небольшого размера. Однако те, что есть сейчас в продаже, в основном импортного производства.

— В условиях импортозамещения перед нами встала задача разработать компактные установки, которые бы эффективно и экологично сжигали топливо и давали людям необходимое тепло, — рассказал завкафедрой ДВФУ. — Наши научные сотрудники разрабатывают устройства, которые осуществляют преобразование энергии топлива с минимальным выбросом вредных веществ и максимальным коэффициентом полезного действия.


В основе методики, предложенной в университете, лежит сжигание топлива в пористом композитном материале, который по сути представляет собой высокопрочную губку из металлокерамики. Через нее проходит топливно-воздушная смесь, которая сгорает в этом материале, вызывая сильное свечение и излучая большое количество тепловой энергии, преобразуя тепло сжигания топлива в тепловую энергию с максимальной эффективностью и при высоких экологических показателях.

— За счет этой тепловой энергии нам удалось снизить металлоемкость наших котлов почти в три раза. А это существенное уменьшение себестоимости и повышение доступности оборудования для населения. Второе — это экологичность. Выбросы оксида азота, образующегося в процессе горения топлива, гораздо ниже, чем в классических котлах, основанных на факельном принципе сжигания, — подчеркнул ученый.

Самым сложным было добиться того, чтобы пористая сердцевина котла при нагревании не трескалась. В основе изготовления такой губки лежит сплав металлов, который сохраняет высокую пластичность при нагревании. Технология запатентована и готова к выходу в массовое производство.

Cовременные системы отопления частного дома

Автор конструкции инновационных котлов, старший преподаватель кафедры теплоэнергетики и теплотехники ДВФУ Констанитин Цой получил грант от Фонда содействия инновациям на создание собственного предприятия.


— Сейчас мы учредили компанию, которая получает государственную субсидию на наши научные исследования и опытно-конструкторские работы. Основное конкурентное преимущество технологии заключается в том, что объем и масса таких котлов в три раза меньше при той же теплоотдаче и при соблюдении самых строгих мировых экологических нормативов выбросов, — отметил разработчик.

Как сообщил «Известиям» директор НОЦ «Аэрокосмические технологии» ЮУрГУ Алексей Шульц, предложенная методика интересна своими преимуществами.

— Наши коллеги смогли достичь уменьшения металлоемкости котлов теплоснабжения, а также уменьшить объем вредных выбросов в атмосферу при сгорании топлива, — отметил ученый. — Здесь важно в первую очередь подобрать правильное соотношение воздуха и газа в топливно-воздушной смеси, чтобы обеспечить ее горение, а также полное сгорание топлива. Если топливо не догорит, то увеличится количество угарного газа. Кроме того, также важно, чтобы топка была оптимального размера. Использование керамических материалов позволяет существенно уменьшить ее размер, что также позволяет предотвратить загрязнение атмосферы.

Новая методика создания отопительных котлов с использованием пористых композитов может найти широкое применение по всей стране и за рубежом, а не только на Дальнем Востоке. По словам ученых, технологией уже заинтересовались китайские и японские компании.

О водяном отоплении

Принцип работы подобного отопления понятен каждому – в отопительном котле нагревается вода и затем поступает в батареи, проходя через которые отдает тепло окружающему воздуху. Сделать отопление в частном доме, работающее на описанном принципе, достаточно просто, но дело в том, что при этом необходимо учесть ряд дополнительных факторов, начиная от выбора оборудования и заканчивая его расположением и подключением.

  1. Определение нужного котла для отопления. В тех случаях, когда рассматривается задача, как сделать отопление частного дома, надо учесть следующие факторы:
    • вид топлива, и возможность его обеспечения по доступным ценам;
    • наличие воды;
    • использование горячей воды для других целей, кроме отопления.

    Ответ на эти вопросы определит выбор котла (газовый, твердотопливный и т.д.) и его вид (одно- или двухконтурный).

    Cовременные системы отопления частного дома Cовременные системы отопления частного дома

  2. Каким образом провести монтаж отопления в частном доме (бюджетным или более затратным).
  3. В какой степени автономным и независимым от внешних условий должен быть обогрев, мы делаем отопление в частном доме, опираясь только на собственные ресурсы, или будем использовать еще и внешние, например электричество.

Ответ на эти вопросы во многом предопределяет, каким будет обогрев, и как мы проводим отопление в частном доме.

Про циркуляцию теплоносителя

Надо отметить еще такую особенность, присущую водяному отоплению. Циркуляцию горячей воды в системе можно обеспечить несколькими способами:

  • естественным или гравитационным;
  • принудительным.

Естественная циркуляция основана на том, что холодная вода тяжелее, чем горячая, и поэтому  вода с более высокой температурой поднимается вверх. При таком способе циркуляции теплоносителя проведение отопления в частном доме должно учитывать некоторые дополнительные требования, которые понятны при рассмотрении приведенного рисунка:

монтаж отопления в частном доме

Это следующие требования:

  • диаметр подающей трубы должен быть больше, чем остальных труб;
  • необходимо обеспечить уклон при прокладке труб от расширительного бачка до радиатора и от последнего к котлу, вода должна поступать к батареям и котлу самотеком;
  • расширительный бачок должен располагаться выше всех остальных элементов системы.

Преимуществом такого подхода является возможность работы обогрева без использования дополнительных устройств (насосов или   нагнетателей), в этом случае может работать и тогда, когда нет электроэнергии (обрыв линий электропередач, авария и прочие нарушения электроснабжения, а так же полное его отсутствие). Недостатком надо считать небольшой радиус использования из-за небольшого давления.

При использовании принудительной циркуляции в систему отопления встраивается насос, обеспечивающий необходимое давление и подачу теплоносителя в нужное место. Подобная система является универсальной и может быть применена при любом виде монтажа и в любых зданиях.

Однотрубный монтаж

Подобная схема монтажа отопления частного дома является наименее затратной и наиболее независимой от внешних условий. Что собой представляет подобная схема обогрева, можно понять из приведенного рисунка:

установка отопления в частном доме

Рассматриваемый монтаж системы отопления частного дома предусматривает прохождение горячей воды через все радиаторы. При этом система может быть выполнена как с вертикальной разводкой, так и с горизонтальной, схема подключения отопления частного дома с обоими типами разводки приведена ниже:

схема подключения отопления частного дома

Подобная однотрубная проводка отопления в частном доме называется «Ленинградка» По оценкам специалистов, это один из самых распространенных вариантов водяного отопления. Ее достоинством является меньшая стоимость материалов, необходимых для прокладки отопления в частном доме, и меньшая стоимость монтажных работ. С особенностями системы можно ознакомиться дополнительно с помощью видео.

Одним из достоинств подобной системы можно считать ее универсальность, она может работать с естественной циркуляцией воды и с принудительной.

О других вариантах и возможностях

Приведенные виды монтажа не охватывают всех возможных способов построения разводки водяного отопления. Выше отмечалось, что однотрубная разводка может быть горизонтальной и вертикальной. Такими же способами  выполняется и двухтрубная разводка. Кроме того, для любых вариантов монтажа допустимо разное подключение радиаторов:

монтаж системы отопления частного дома

Стоит отметить, что могут быть использованы и другие варианты монтажа с целью обеспечения большей эффективности работы обогрева в конкретных условиях, но этим должны заниматься специалисты, добиваясь максимальной отдачи от отопления. Приведенные данные охватывают наиболее популярные и чаще всего используемые варианты монтажа.

Как все это реализуется?

Существуют различные подходы к созданию обогрева. Но только отопление, ориентированное на местные доступные ресурсы и топливо, – правильное отопление частного дома.

Учитывая, что любая отопительная система представляет достаточно сложную гидротехническую систему, лучше всего ее проектирование и последующий монтаж доверить профессионалам, фирмам и организациям, занимающимся этим на постоянной основе. В этом случае вы всегда сможете получить консультацию по работе смонтированной системы, а так же обратиться к ним для ее ремонта при повреждении.

Можно выполнить подобную работу самостоятельно, в этом случае затраты на создание и монтаж отопления будут минимальны, но и претензии по некачественной работе предъявлять придется себе.

В собственном доме отопление должно быть рассчитано на использование доступных и дешевых энергоносителей, а также на работу в автономных условиях, например, при отсутствии электроэнергии. Кроме того, надо ответственно отнестись к реализации планов по созданию системы отопления, учитывая, что это достаточно сложная и дорогостоящая процедура.


Использованные источники

  1. otoplenie-doma.org/
  2. x-teplo.ru/otoplenie/sistemy/sovremennye-chastnogo-doma.html
  3. iz.ru/768764/mariia-nediuk/eshche-teplee-novaia-metodika-teplosnabzheniia-umenshit-kotly-i-vybrosy
  4. optteplo.ru/
  5. otoplenie-doma.org/montazh-otopleniya-v-chastnom-dome.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.