Главная > Системы отопления > Современные отопительные системы – новые и традиционные способы обогрева

Современные отопительные системы – новые и традиционные способы обогрева

Новейшая система панельного обогрева

Популярный афоризм, имеющий отношение к выбору способа обогрева: место сидения определяет точку зрения. Поясним: горожан с достатком выше среднего больше интересуют современные системы отопления и новейшее энергосберегающее оборудование. Жители отдаленных районов с невысокими доходами видят задачу по-другому: экономно обогреть квартиру либо частный дом, понеся минимальные затраты на монтаж.

Обе группы пользователей объединяет вполне понятное желание – меньше платить за коммуналку. Вариантов решения проблемы тоже два: пользоваться новыми технологиями или уходить от потребления дорогостоящих видов энергоносителей.

Высокотехнологичные решения

Отопление жилых и производственных помещений – сфера довольно консервативная, здесь сложно изобрести что-то новое, кардинально отличающееся от традиционных вариантов. Поэтому принципы обогрева остаются прежними – перенос тепла от источника водяной системой либо прямой нагрев воздуха.

Как правило, инновации в отоплении затрагивают теплосиловое оборудование. Производители стремятся повысить КПД твердотопливных и газовых котлов, а также предлагают разнообразные альтернативные варианты:

  • тепловые насосы;
  • солнечные коллекторы;
  • напольный и панельный электрический обогрев с помощью пленочных элементов.
Обогрев тепловым насосом воздух - воздух
Так выглядят наружные блоки насоса воздух-воздух, напоминающие внешние модули сплит-системы

За последние 10 лет видоизменились тепловые сети загородных и многоквартирных домов (новостроек). Появились новейшие средства автоматизации, безопасности и дистанционного управления обогревом. Рассмотрим применяемые технологии по порядку.

Справка. За прошедший 10-летний период очень мало изменились отопительные приборы. В квартирах по-прежнему используется 4 типа водяных радиаторов – чугунные, алюминиевые, стальные и биметаллические. Аналогичная картина наблюдается в сфере электрообогрева, где применяются конвекторы, тепловентиляторы и устройства инфракрасного отопления.

Традиционные источники тепла

Теплогенераторы, сжигающие различное топливо и использующие электричество, постоянно совершенствуются. Модернизируются и традиционные установки воздушного отопления, которые 20 лет назад встречались лишь в производственных зданиях. Мы однозначно относим к новинкам следующее оборудование:

  • котлы газовые конденсационные;
  • автоматические агрегаты на пеллетах и каменном угле;
  • установки нагрева воздуха – рекуператоры.
Инновационные котлы отопления
Газовый конденсационный (слева) и пеллетный автоматический котел (справа)

Примечание. Казалось бы, ассортимент классических электрообогревателей тоже дополнился новыми изделиями, например, микатермические и кварцевые модели. Эти приборы нельзя назвать инновационными, поскольку их принцип действия и КПД идентичен инфракрасным обогревателям.

Разберемся, за счет чего повышена эффективность перечисленного оборудования:

  1. В оптимальном режиме работы конденсационный котел использует скрытую теплоту сгорания природного газа, КПД достигает 96%. В обычных условиях при сжигании образуется вода, которая испаряется и улетает в дымоход. Цилиндрический теплообменник нашего агрегата заставляет пар сконденсироваться и отнимает обратно теплоту парообразования.
  2. Автоматическая подача твердого топлива в горелку позволяет увеличить КПД сжигания угля и пеллет до 86%. Решающую роль играет четкая дозировка горючего и объема воздуха, нагнетаемого вентилятором. Заметьте: теплообменная часть котла мало отличается от дровяных «собратьев» прямого горения.
  3. Теплообменник рекуператора умеет подогревать приточный воздух, отнимая теплоту вытяжного потока. На практике величина нагрева составляет 50—70%, остальные 30 процентов «догоняет» отопительная установка.

Как работает рекуператор

Особенность классического рекуператора с перекрестными воздушными потоками – энергонезависимость и абсолютная изоляция вытяжки от притока. С другой стороны, для перемещения воздуха нужны вентиляторы, потребляющие электричество.

Самое лучшее теплосиловое оборудование стоит больших денег. Конденсационные теплогенераторы дороже обычных газовых на 40—80%, а стоимость ретортной пеллетной горелки превышает цену простого котла с цепочкой. Но с течением времени и по мере распространения котельные установки дешевеют, становясь доступнее с каждым годом.

Оборудование альтернативного обогрева

Выше мы привели список нетрадиционных источников тепла, теперь раскроем секреты их эффективности:

  1. Тепловые насосы, используя принцип работы кондиционера, способны переносить энергию внутрь жилых помещений. Агрегат отнимает низкопотенциальное тепло грунта, воды либо воздуха. Соотношение потребленного электричества к перенесенной тепловой энергии составляет 1 : 3 у воздушных и 1 : 5 у геотермальных установок.

    Способы прокладки труб теплового насоса
    Способы отбора теплоты геотермальным ТН
  2. Расположенные на открытом участке солнечные коллекторы греют воду напрямую либо посредством вещества, заключенного внутри прозрачных вакуумных трубок. Энергия достается практически даром, но с перебоями – ночью и в зимний период гелиосистемы сильно теряют эффективность.

    Стыковка буферной емкости с солнечным коллектором
    Солнечные коллекторы не могут отапливать дом самостоятельно и накапливают энергию в буферной емкости
  3. Тонкая полимерная пленка с нагревательным углеродным слоем не экономит электричество напрямую. Но будучи заложена под напольное покрытие (потолок, стены) по всей площади комнаты, она позволяет уменьшить затраты на электроотопление за счет невысокой температуры нагрева.Напольный обогрев инфракрасной пленкой

Уточнение. Тепловые агрегаты различных типов греют непосредственно воздух внутри комнат или теплоноситель, направляемый к приборам отопления. Самой лучшей по эффективности считается геотермальная установка, добывающая энергию земли, — на каждый затраченный киловатт электричества она приносит 4—5 кВт теплоты.

Из-за высокой стоимости оборудования и монтажа перечисленные способы отопления дома реализуются немногими пользователями. Исключение – инфракрасная пленка, доступная благодаря низкой цене и простоте укладки.

Постепенно дешевеют и тепловые насосы – некоторые фирмы уже показывают удобоваримые цифры, например, 300 у. е. за 1 кВт отопительной мощности (бурение скважин считается отдельно). При большом желании агрегат можно собрать самостоятельно, используя старую сплит-систему.

Отопительные сети

Водяные системы не собираются сдавать позиции воздушному отоплению и прямому электрическому нагреву, оставаясь наиболее распространенным методом передачи тепла в помещения. Хочется выделить 3 схемы обогрева, постепенно вытесняющие классическую двухтрубную систему закрытого типа:

  • радиаторная сеть, подключенная коллекторным (лучевым) способом;
  • контуры напольного отопления;
  • панельный обогрев — так называемые теплые стены.
Веерная разводка труб от гребенки
Пример лучевой разводки к батареям от гребенки

Примечание. По-хорошему, только лучевую схему следует считать современной. Греющие полы и стены описаны еще в советских учебниках по отоплению и вентиляции, но широкую популярность обрели в середине 2000-х годов.

Суть коллекторной разводки заключается в скрытой прямой прокладке труб к каждой батарее индивидуально. Регулировка производится на гребенке, куда подсоединяются все трубопроводы, спрятанные в полу, за подшивкой потолков либо замурованы в стенах. Схема позволяет максимально автоматизировать работу отопления и управлять температурой каждой комнаты отдельно.

Расположение водяных контуров в одноэтажном доме
Проект греющих водяных контуров одноэтажного здания

Преимущества теплых полов (сокращенно – ТП) хорошо известны домовладельцам – комфортный обогрев нижней зоны помещений теплоносителем низкой температуры (30—50 °С), отсюда экономия топлива 10—30%. Существенный недостаток – инерционность (длительный прогрев и остывание греющего монолита).

Справка. В санузлах и коридорах малой площади хозяева предпочитают укладывать электрические теплые полы, где нагревательным элементом служит резистивный кабель или та же пленка. Причина – меньшие затраты на монтаж.

Панельный обогрев – это аналог теплого пола, только труба крепится к стене и заделывается штукатуркой. При подключении к тепловому насосу либо чиллеру настенный контур может охлаждать комнату в летний период. Подробнее о современном варианте отопления смотрите на видео.

Средства автоматизации и арматура безопасности

В современных системах отопления применяются следующие устройства автоматики:

  1. Терморегуляторы – программаторы подключаются к котлам, снабженным электронными «мозгами». Фиксируя температуру воздуха, прибор управляет горением / нагревом электрокотла и таким образом поддерживает микроклимат в доме. Следуя установкам пользователя, регулятор меняет температуру в зависимости от присутствия людей в разное время суток.
  2. Радиаторные термоголовки + термостатические вентили ограничивают проток теплоносителя через батареи, не позволяя нагревать помещение выше установленного значения температуры.Управление температурой помещения
  3. Термоголовки RTL, управляющие расходом теплоносителя в петле ТП, ориентируясь по нагреву обратного потока.
  4. Смесительные узлы на базе двух– и трехходовых клапанов, ограничивающие температуру теплоносителя в любой магистрали – греющие напольные контуры, тупиковые ветви с радиаторами и так далее.
  5. Система зонального контроля включает электронный блок, комнатные терморегуляторы и сервоприводы, установленные на вентилях распределительного коллектора. Контроллер регулирует расход воды в контурах и автоматически поддерживает в помещениях разную температуру, задаваемую пользователем.
  6. Дистанционное управление обогревом через GSM-канал либо интернет. К котлу подключается электронный блок, например, «Кситал», обменивающийся информацией с сотовым телефоном домовладельца. Последний всегда видит состояние отопителя, температуру в доме и может дистанционно отдавать различные команды.Система зонального контроля

Справка. В последние годы появились приложения для смартфона, взаимодействующие с котлом в режиме реального времени через интернет.

Настоящей новинкой в сфере безопасности при работе закрытой системы мы считаем клапаны теплового сброса. В отличие от обычных «сбросников», реагирующих на превышение давления, эти устройства срабатывают по температуре воды и быстро охлаждают рубашку котла в случае закипания.

Принцип следующий: через один патрубок клапан сбрасывает кипяток в канализацию, а по второму подает в котловой бак холодную воду из водопровода. Вероятность взрыва котла (особенно – твердотопливного) сводится к нулю.

Варианты бюджетного отопления

В сельской местности и отдаленных регионах отопительные системы для частных домов монтируются с учетом усложняющих факторов:

  • при перебоях с подачей электроэнергии любые инновации и технологичные решения превращаются в груду бесполезного хлама, помещения остывают;
  • нередко приходится рассматривать варианты без газа, поскольку подключение слишком дорого либо невозможно технически;
  • цена сжиженного газа и соответствующего оборудования не позволяет хозяину с небольшими доходами устроить автономное отопление;
  • ограниченный бюджет.

Как сделать самотечную систему циркуляции теплоносителя

Замечание. Если отключения света или перепады напряжения наблюдаются постоянно, покупать блок бесперебойного питания либо электрогенератор бессмысленно. У первого может не хватить заряда, второй без помощи хозяина не запустится. Результат: вы приходите с работы и попадаете в холодный дом.

В подобных условиях современной считается энергонезависимая схема обогрева, реализуемая 2 способами:

  1. Монтируется самотечная разводка из труб увеличенного диаметра с соблюдением уклонов на горизонтальных участках, как сделано выше на схеме двухэтажного дома. Теплоноситель нагревает печка с водяным контуром или котел, не нуждающийся в электричестве.
  2. Строится кирпичная печь с выходом в 3—4 комнаты. В небольшом дачном домике ставится металлическая либо чугунная печка на дровах.
Устройство печки с водяным контуром
Небольшую плиту с баком — котлом можно сложить своими руками

В качестве источника тепла может выступать газовый котел с энергонезависимой автоматикой типа «Житомир», «Лемакс», АОГВ и тому подобные. Если газ на участке отсутствует, можно установить твердотопливный теплогенератор прямого горения, управляемый цепным регулятором тяги.

Во времена СССР, когда населенные пункты массово газифицировались, владельцы жилых домов разрушали кирпичные печки, напрасно занимающие площадь. Теперь наблюдается обратная тенденция – печи восстанавливаются либо выкладываются с нуля.

Многие современные застройщики предпочитают заложить в проект добротный отопитель из кирпича и не зависеть от внешних факторов. Если же печка в жилище сохранилась, восстановите ее, как показано в видеосюжете:

Заключение

Современное отопление в нашем понимании – это эффективный способ обогрева, соответствующий нынешним условиям. Нет смысла вкладывать средства и городить автоматику, которая отключится вместе с сетевым напряжением, покупать одни аппараты (генераторы, бесперебойники), чтобы работали другие (насосы, контроллеры, приводы). Исповедуйте принцип экономической целесообразности.