Новые технологии в отоплении частных домов: обогрев инновационными установками, энергия солнца, ветра и пр

Разновидности новых технологий в отоплении частных домов

Постоянный рост цен на отопление способствует тому, что люди прибегают к использованию альтернативных источников. Разработки в этой области позволяют применять природные ресурсы, такие как солнце, вода и земля. Также новые технологии внедряют целые комплексы по отоплению дома.

Какую отопительную систему выбрать? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо изучить все особенности работы и определить условия для правильного функционирования. Также немаловажным фактором является рентабельность и целесообразность выбранного вида.

Новые технологии с применением альтернативных теплоносителей приходят на смену привычным для всех газовых и электрических отопительных установок. Различают четыре вида систем в зависимости от источника:

  • гидротермальные;
  • геотермальные;
  • солнечные;
  • инфракрасные.

Рассмотрим их подробнее.

Гидротермальная

В основе этого метода лежит использование природной воды. Из нее будет извлекаться необходимая тепловая энергия. Если в пределах досягаемости вашего дома находится озеро или водоем, тогда задача по установке оборудования значительно упрощается. Но это скорее исключение из правил, в большинстве случаев приходится бурить скважины до уровня грунтовых вод.

Принцип действия

Установку можно разбить на три составляющие:

  • внешний контур;
  • внутренняя разводка;
  • геотермальный насос.

Внешний контур представляет собой конструкцию труб, проложенную под землей на уровне подземных вод. Глубина их залегания должна быть ниже глубины промерзания. Внешний контур представляет собой отопительные коммуникации дома.

Принцип действия установки заключается в следующем. Тепло подземных вод передается теплоносителю внешнего контура. При помощи насоса он поступает в теплообменник. После чего осуществляется передача тепла на внутреннюю разводку. Всех сложностей монтажа можно избежать, если поблизости находится водоем. Теплообменник погружается в воду и подключается к отоплению. Площадь водоема должна быть не менее 200 м².

Преимущества устройства

Конструкция имеет следующие преимущества:

  • универсальность — система может работать не только как отопительная, но и охлаждающая;
  • низкий расход электроэнергии — она необходима только для питания насоса и составляет порядка 1 кВт в час;
  • пожарная безопасность обеспечивается за счет отсутствия процесса горения;
  • высокий коэффициент полезного действия — из 1 кВт электроэнергии выход составляет 5 кВт тепла;
  • простота эксплуатации и технического обслуживания.

Недостатком является высокая стоимость теплового насоса и монтаж оборудования. Для дома площадью 100 м² и потребляемой мощности 5 кВт*ч, монтаж отопительной системы составит примерно 440 тыс. рублей. Этот расчет берется для домов, находящихся в радиусе 50 метров от водоема, в который будет погружаться теплообменник.

Геотермальная установка

Ее принцип работы схож с гидротермальным вариантом. Разница заключается в том, что используется тепло земли, а не воды.

Особенности оборудования

Укладка внешнего контура может осуществляться как вертикально, так и горизонтально. Вертикальное расположение обусловлено рядом сложностей в процессе монтажа. Для труб необходимо бурить скважины на большую глубину. Но с горизонтальной укладкой связаны два отрицательных момента:

  • необходима большая площадь частного участка для размещения контура;
  • невозможность посадки растений, потому что коллектор будет охлаждать их корни.

Забор тепла в обоих случаях осуществляется непосредственно из почвы поблизости частного строения. Отвечающий за перекачку теплоносителя геотермальный насос располагают в самом доме. Шахта с теплообменником должна располагаться в непосредственной близости к строению.

Достоинства использования тепла земли

Данная система имеет следующие преимущества:

  • тепловая энергия земли является неисчерпаемым источником энергии;
  • автономная работа системы;
  • абсолютная пожаробезопасность, отсутствует вероятность возгорания;
  • минимальный расход электроэнергии;
  • нет необходимости в доставке и хранении топлива;
  • длительный срок эксплуатации.

Высокая стоимость объекта – вот главный минус. Геотермальная установка для такой же квадратуры, как в предыдущем случае увеличится до 600 тыс.рублей.

Солнечные батареи

Использование энергии солнца для отопления является самым недорогим и доступным способом. Главной задачей является преобразование солнечных лучей в тепло с минимальными потерями.

Устройство системы

Главным элементом такой системы является солнечный коллектор. Это устройство, состоящее из трубок, которые ведут к резервуару с теплоносителем. Коллекторы бывают вакуумные, воздушные и плоские. Кроме них в состав входят следующие узлы:

  • теплообменник;
  • накопительный бак;
  • трубопровод;
  • аванкамера.

Накопительный бак – это емкость с нагретым теплоносителем. Из верхней части емкости жидкость подается в отопительные приборы. После прохождения всего отопительного контура остывший теплоноситель вновь поступает в бак.

Аванкамера служит для предотвращения задержки воздуха в отопительном трубопроводе. Она представляет собой бак, который располагается в самой высокой точке системы. Устанавливать коллекторы необходимо под углом в 35–40°. Такой уклон обеспечит максимальную эффективность. Чтобы свести к минимуму тепловые потери, все трубопроводы, ведущие от коллектора к теплообменнику, необходимо изолировать.

Достоинства и недостатки

Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:

  • высокая эффективность;
  • длительный срок службы — более 25 лет;
  • простота обслуживания;
  • независимость от низких температур воздуха.

Но все же батареи лучше использовать как дополнительный источник тепла для частных домов. В зимнее время энергии солнца будет недостаточно, чтобы аккумулировать необходимое количества тепла. Во время повышенной облачности, ваше жилище также может остаться холодным. Новые технологии позволяют объединять несколько видов отопления в один комплекс, и солнечные батареи могут быть совмещены с геотермальной установкой или инфракрасным излучением.

Также к недостаткам можно отнести очень высокие цены на солнечные коллекторы и оборудование. Для отопления дома в 100 м² монтаж солнечных батарей обойдется примерно в 900 000 рублей.

Инфракрасное излучение

Суть этого метода заключается в использовании свойств инфракрасных лучей. Направленный поток нагревает твердые предметы, находящиеся под излучением, а они в свою очередь повышают температуру воздуха дома.

Особенности оборудования

Инфракрасное излучение может исходить от точечных элементов или от поверхностей. Производится расчет необходимого количества приборов. Излучатели могут быть двух видов:

Стационарные излучатели фиксируются на потолке и стенах в тех местах, где необходимо произвести нагрев. Мобильный вариант на опоре можно перемещать в пределах частного дома, его даже можно использовать на открытом воздухе.

Также инфракрасное излучение может исходить от поверхностей. Для этого используется специальная пленка, которая располагается под облицовочным слоем на потолке, стенах и потолке. Эта технология является новинкой в разработке отопительных комплексов.

Плюсы и минусы

Эксплуатация инфракрасных излучателей связана как с положительными, так и с отрицательными моментами. К плюсам можно отнести:

  • быстрый прогрев помещения;
  • экономный расход электроэнергии;
  • возможность перемещения прибора;
  • автоматическая регулировка режима отопления;
  • использование источника тепла на открытых площадках;
  • невысокая стоимость инфракрасного оборудования.

Покупку и установку излучателей для домов площадью 100 м² можно ограничить 30000 рублей. Если предусмотрено пленочное инфракрасное отопление, стартовым порогом расходов будет сумма в 160000 рублей.

Минусы инфракрасной системы отопления состоят в том, что располагаться приборы должны не ниже чем на 1,5 метра от уровня пола. Это необходимо для того, чтобы не повредилось напольное покрытие дома. Длительная работа излучателя может привести к его перегреву.

Отопление по новым технологиям

С тотальным повышением стоимости отопления жилых и подсобных помещений новые технологии обеспечения обогрева в домах всё больше интересуют не только профессионалов, но и обычных людей. Стандартные газовые, угольные или электрические системы постепенно отходят в прошлое, стремительно устаревая.

Для желающих использовать новейшие технологии есть масса источников получения информации: современные открытия и разработки презентуют на энергетических форумах, их предлагают на предприятиях – разработчиках отопительных систем и в специализированных магазинах.

Выбор новых отопительных систем очень большой: существуют комплексы, которые монтируются непосредственно во время строительства дома, есть те, что можно установить во время реконструкции, а некоторые используются как добавочный отопительный ресурс к уже имеющейся основной конструкции, снижая на неё нагрузку.

Приоритеты современных разработок

В современных разработках отопительных систем инженеры делают упор на такие факторы:

  • лёгкость монтажных работ;
  • компактность системы;
  • высокая эффективность (КПД);
  • невысокая стоимость;
  • обеспечение хороших показателей влажности внутри помещения;
  • низкая стоимость 1 калории тепла;
  • использование безвредных материалов;
  • высокая безопасность при работе оборудования при максимальных нагрузках.

Именно в этих направлениях продвигаются все новые разработки, которые появляются на энергетическом рынке. У каждой системы существуют свои преимущества и недостатки, поэтому конкретный тип отопления подбирается исходя из площади дома, утепления пола, стен и потолка, сезонности отопления, назначения помещения (жилое, рабочее, дача и т.д.).

Инновационные технологии

Новейшие разработки позволяют использовать в качестве источника тепла 2 типа ресурсов:

  • невосполнимые (электричество, газ, дрова, уголь и т.п.);
  • восполнимые (солнечная энергия, тепловая энергия земли и воды, ветер и пр.).

Восполнимые являются более выгодными с экологической точки зрения, но их эффективность чаще всего не дотягивает до показателей невосполнимых источников энергии.

С использованием электроэнергии

Если в жилище есть электричество, то основное или вспомогательное тепло можно получать от отопительных приборов, преобразуемого от энергии тока. На протяжении последних лет к ним обращаются всё чаще, потому что такие системы могут выступать прекрасным вариантом для тех помещений, куда невозможно установить газовые котлы или провести газ. Отличным решением они становятся и для временных жилищ, для дач или производственных строений, которые не нуждаются в постоянном обеспечении теплом.

При использовании подобных технологий необходимо учесть расходы на ежемесячную оплату счетов по электроэнергии и сравнить их со стоимостью альтернативных источников.

ИК-обогреватели

Основной принцип – генерация волн инфракрасного диапазона, которые прогревают поверхности предметов, а не воздух дома или квартиры. Быстрее прогреваются те предметы, которые расположены ближе к инфракрасному обогревателю, а находящиеся в отдалении – дольше. После достаточного прогрева предметы начинают передавать тепло в атмосферу комнаты.

Такое устройство позволяет прогревать и помещения, которые не полностью закрыты со всех сторон, а также пространство в беседке или в углу сада.

ИК-обогреватели можно стационарно располагать на потолке, на стенах, а иногда для них приобретают специальные мобильные подставки.

Плюсами инфракрасных отопительных приборов является высокое КПД (до 95%), скорость прогревания помещений и высокая безопасность при эксплуатации. Но при этом они стоят дорого, к тому же повышают нагрузку на электросети. При использовании в частных домах важно помнить: если ИК-обогреватели разметить близко от комнатных растений, то листья могут получить термический ожог.

Керамические отопительные панели

Представляют собой панели разного размера, изготовленные из керамики, которые нагреваются посредством инфракрасного излучения и постепенно отдают тепло комнате.

Их неоспоримыми преимуществами являются:

  • экономичность – помогает в 2 раза сократить счета за отопление;
  • универсальность – можно использовать в жилых комнатах, в офисах, в детской, в ванной и т.д.;
  • экологичность – не сжигают кислород и не пересушивают воздух в жилище;
  • пожаро- и электробезопасность – панели делают из материалов, препятствующих возгораниям или поражению электротоком.

Кроме того, монтаж таких панелей можно быстро произвести самостоятельно, без помощи специалистов. Цвет панелей подбирается в соответствии с интерьером, что позволит обыграть эту деталь в разных дизайнерских концепциях.

ПЛЭН – новейшее слово в отоплении частных домов. В основе этого подхода лежит использование плёночных нагревательных элементов. Они представляют собой углеродные излучатели инфракрасного тепла, размещённые между слоями полимерной плёнки.

ПЛЭН является очень гибким материалом, поэтому его удобно транспортировать к месту монтажа в рулонах. Из-за небольшого веса его можно прикреплять к стенам или потолку, а также располагать в конструкции пола.

Читайте также:  Напольные радиаторы отопления Элегант купить в Москве, цены на напольные радиаторы отопления в магазинах «МТК Групп»

Плёночные нагревательные элементы должны монтироваться в момент постройки помещения или при реконструкции, так как они покрываются отделочными материалами (ламинатом, паркетом, гипсокартоном и т.д.).

Плюсы плёночных нагревательных элементов:

  • их поверхность не нагревается выше 60 ° С, что обеспечивает пожаробезопасность;
  • площадь нагрева можно изменять по своему усмотрению и по необходимости;
  • исключаются интенсивные тепловые потоки, как при использовании радиаторов и т.п., что идеально подходит для астматиков и аллергиков;
  • работа системы без жидкого теплоносителя гарантирует отсутствие утечек;
  • простота и скорость монтажа.

На данный момент новые методики, основанные на работе инфракрасных источников, справедливо считаются одними из лучших, долговечных и экономически обоснованных подходов в отоплении жилых и производственных помещений.

С использованием газа

Раньше технологии, дающие тепло, почти повсеместно были запитаны от газовой системы. На данный момент разработаны новые подходы, позволяющие выбирать между общей магистралью газопровода или газобаллонной установкой, работающей на сжиженном газе.

Газовый конвектор

По внешнему виду он напоминает обычный радиатор отопления, но имеет принципиально другую схему. В него вмонтирован теплообменник, который греется от сжигания газа.

Такие конвекторы должны располагаться на нижнем сегменте комнаты, что обеспечит правильную циркуляцию потоков холодного и тёплого воздуха. Нередко они дополнены устройством принудительной конвекции, что повышает их эффективность до 2 раз.

Для выведения отработанных газов должна быть оборудована труба, по которой они будут выводиться за пределы дома. Во избежание отравлений монтаж таких систем проводят только квалифицированные специалисты, гарантирующие качество своих работ.

Конденсационные котлы

Принцип работы этих котлов заключается в том, что отходящие газы не становятся бесполезным отработанным элементом, а конденсируются внутри системы. Горячие капли повторно отдают своё тепло ещё одному теплообменнику.

Таким образом, тепловая энергия газа используется более полно и те калории, которые в одноэтапных отопительных системах выбрасывались в атмосферу, повторно используются для обеспечения тепла в комнатах. Такая разработка напоминает действие экономайзера, но после дополнительных новшеств и доработок в конструкции она стала более эффективной.

С использованием твёрдого топлива

В технологиях отопления твёрдое топливо занимало лидирующие позиции много столетий, но только теперь новые разработки позволили использовать его максимально экономно и без нанесения ощутимого экологического ущерба окружающей среде.

Пиролизные утилизаторы

Действие этих котлов основывается на создании избыточной концентрации кислорода внутри топки. Во время максимального повышения температуры происходит вспышка, заставляющая вырабатываться достаточное количество тепловой энергии. Из-за повышенного присутствия кислорода в таком типе котлов сгорают даже те материалы, которые не обладают высокой способностью к горению на воздухе.

Данные системы нередко укомплектовываются тепловыми гидроколлекторами – большими ёмкостями с теплоносителем, которые накапливают тепло, а потом передают его системе во время недостаточной работы котла. Тепловые гидроколлекторы позволяют значительно сократить количество загрузок топлива в топку за сутки.

Пиролизные утилизаторы широко используются для частных домов и дач, но наиболее приоритетными они считаются в отоплении производств, цехов и прочих помещений для работы.

Системы сжигания увлажнённого угля

Новейшие технологии обеспечения тепла в помещениях обогатились ещё одним методом – сжиганием в специальных котлах угля, обработанных особыми химическими растворами с содержанием серы.

КПД сгорания угля после такой предварительной подготовки возрастает в несколько раз, но существенным недостатком является то, что оборудовать конвейер для обработки каменного угля частным потребителям достаточно сложно, поскольку это требует добавочной территории.

Геолиотермальный метод

Технологии получения тепла от солнечной энергии не первое десятилетие используются в отоплении частных домов. Но на протяжении последних лет в этом направлении разработано несколько новшеств, которые смогли вывести отопление с применением солнечного света на более высокий уровень.

Раньше в регионах с маленьким количеством солнечных дней расходы на оборудование гелиосистем слишком медленно окупались, но теперь используются специальные солнечные коллекторы, которые позволяют сохранять накопившееся тепло и использовать его в пасмурные периоды.

Применение фотоколлекторов позволило сохранять наработанный запас мощности до 30%, который можно расходовать в месяцы с самым большим дефицитом солнечных дней – в декабре и январе.

Геотермальный метод

Эта технология позволяет получать автономное тепло для частных жилых домов практически в любом месте. Основной механизм, по которому действует установка, основывается на принципе теплового насоса.

Тепло в систему подаётся из определённого уровня грунта, где расположен теплоноситель. Глубина размещения теплоносителя может быть разной и просчитывается индивидуально.

Эта технология отопления требует больших вложений в момент постройки жилища, но потом на протяжении многих десятилетий она функционирует абсолютно без необходимости добавочных вложений.

Гидротермальный метод

Такая технология появилась относительно недавно, но успела доказать свою эффективность. Принцип действия такой же, как и в случае геотермального метода, но с той разницей, что теплоноситель размещается не в земле, а в водоёме.

Обязательным условием является то, что дно водоёма не должно промерзать при любых наружных температурах на протяжении многих лет. Также пруд или река не должны в перспективе стать мельче, потому что это изменит их характеристики и сделает непригодным для обеспечения тепла в доме при помощи гидротермальной технологии.

Такой способ не получится применять широко, поскольку использовать его можно только для тех помещений, рядом с которыми есть подходящие водные объекты.

Для всех типов отопления внутри помещений, установленных по новым технологиям, рекомендуется обеспечивать надёжную изоляцию труб и теплопроводов. Ещё одно новшество, которое применяется для повышения комфорта и регулировки тепловых характеристик внутри помещения – терморегулятор. Он позволяет запускать отопительные системы только в определённое время и останавливать их после достижения необходимой температуры в комнате.

Сфера энергетических разработок не стоит на месте, поэтому количество новых технологий постоянно увеличивается. В огромном перечне новинок заказчик с любыми требованиями сможет подобрать для себя наиболее рациональный и эффективный вариант, который обеспечит теплом любой жилой дом, дачу, временное жилище или промышленные территории.

Инновационные технологии в современных системах отопления

Современные системы отопления способны сократить расход топлива, максимально увеличить эффективность терморегуляции и уменьшить вред, который причиняется окружающей среде. Условно методы обогрева разделяют на два вида. К первому относится традиционный — использование котла, который работает на одном или двух энергоносителях. Второй вид предполагает применение новых технологий и энергосберегающего оборудования.

Первая система отопления появилась в 1975 году и прослужила немало лет. Сейчас традиционные методы обогрева усовершенствовались энергосберегающими технологиями, которые позволяют экономить дорогие энергоносители. Классические системы значительно улучшились благодаря осуществлению следующих задач:

  1. 1. Повышение эффективности работы всех установок.
  2. 2. Внедрение новых материалов при производстве радиаторов.
  3. 3. Использование средств автоматики, дистанционного управления системами отопления.
  4. 4. Низкая стоимость.
  5. 5. Лёгкость монтажных работ.
  6. 6. Высокая безопасность во время работы оборудования. Система способна работать даже при максимальных нагрузках.
  7. 7. Использование низкотемпературной отопительной сети — водяного тёплого пола с автоматической регулировкой нагрева.

Отопительные системы для частных домов максимально просты в эксплуатации. Кроме того, новые технологии позволяют объединять все инновации в единую систему, что увеличивает автоматизацию и способствует быстрому нагреву всего дома.

Современная разработка позволяет использовать 2 вида ресурсов в качестве источников тепла. К ним относится:

  1. 1. Невосполнимый. Работает на основе электричества, газа, дров и является традиционным методом обогрева помещения.
  2. 2. Восполнимый. Современная технология отопительной системы, где энергоносителем выступает тепло от солнца, воды, земли и ветра.

Второй вид является более выгодным и экологичным. Но эффективность такой технологии намного ниже невосполнимого источника энергии.

У каждого метода обогрева есть свои преимущества и недостатки, поэтому конкретный тип подбирается исходя из площади частного или загородного дома, утепления пола, потолка, стен.

Новинку на современном рынке представляет инфракрасный источник теплоэнергии. Его можно использовать как для частного, так и загородного дома. Это оборудование, которое способно излучать инфракрасный свет, проходящий через любое воздушное препятствие.

Для обогрева жилого помещения используется конструкция, работающая от сети в 220 вольт. Основным компонентом изделия считается открытая спираль. Инфракрасная теплоэнергия исходит из рефлектора и способна обогреть любое помещение или предмет, на который направлено оборудование.

Световые отопители для потолка используют, как правило, для повышения температуры в гараже, подсобке или небольшом складе. А чтобы сделать тёплыми стены или пол в помещении, используется инфракрасное инновационное отопление плёночного типа для частного дома.

Отопление дома по новым технологиям с использованием инфракрасных устройств является наиболее экономичным. Коэффициент полезного действия достигает 95%, к тому же происходит максимально быстрый нагрев помещения, что позволяет оптимизировать все затраты.

Современное отопление частного дома должно быть дополнительно укомплектовано автоматическими регуляторами, которые работают на основе термостатов.

Инфракрасное устройство обладает рядом преимуществ:

  1. 1. Пожаробезопасность. Поверхность плёночного элемента не нагревается больше 60 градусов.
  2. 2. Простая эксплуатация.
  3. 3. Возможность изменения площади обогрева.
  4. 4. Отсутствие интенсивного теплового потока.
  5. 5. Работа системы без жидкого теплоносителя, что исключает утечки.
  6. 6. Долговечность.
  7. 7. Неспособность выделять токсины и другие вредные вещества.

Такие современные системы отопления частных домов, кроме ряда преимуществ, имеют и свои недостатки, основным из которых является высокая цена. Несмотря на то что технология полностью себя окупает, не каждый человек согласится ждать такой длительный период.

Передовые технологии позволяют получить теплоэнергию благодаря установке геотермальных устройств. Работает оборудование по принципу теплового насоса. Забор тепла происходит из почвы, которая расположена вблизи жилого помещения. Геотермальная система как инновация в отоплении дома устанавливается так:

  1. 1. Производится сборка и фиксация насоса. Он отвечает за перекачку тепла из грунта.
  2. 2. Теплообменник опускается в грунт. По нему передаются грунтовые воды, которые переносят в помещение своё тепло.

Стоит отметить, что если новейшая система отопления используется для загородного дома, то теплоносителем выступает антифриз. Для этого необходимо сделать резервуар, который будет предназначаться для забора энергии.

Для отопления жилого помещения можно использовать и гидротермальную систему отопления, если рядом с домом расположен водоём. Благодаря установке из воды извлекается электроэнергия. Монтаж изделия сходен с установкой геотермальной системы, но имеет свои отличия:

  1. 1. Сперва необходимо установить лом в тепловой насос. Он перемещает тепло по специальным трубочкам.
  2. 2. На дно водоёма ставится зонд — теплообменник.

Установка конструкции довольна проста и не требует длительного времени. Рабочая эффективность такого оборудования зависит от размера изделия.

Отопление за счет тепла от солнца включает в себя всё новые технологии. Стоит отметить, что такой современный метод обогрева — это не только фотоэлектрические панели, но и солнечные коллекторы. Новые системы содержат компоненты:

  1. 1. Коллектор. Изделие состоит из множества труб.
  2. 2. Резервуар.
  3. 3. Теплоноситель.

Солнечные системы имеют свои конструкционные особенности. Существует несколько разновидностей коллекторов:

Нередко такая современная система дополнена насосом. Он предназначен для обеспечения циркуляции теплоносителя, что обеспечивает более активный теплообмен.

Для того чтобы новая технология на основе солнечной энергии была максимально эффективной, рекомендуется придерживаться определённых правил:

Читайте также:  Подбор газового котла по площади: отопление производственных и жилых помещений

  1. 1. Устройство должно эксплуатироваться только в тех регионах, где солнце греет бо́льшую часть года. Если это происходит реже, то необходимо устанавливать дополнительную комплектацию современного отопления.
  2. 2. Коллекторы должны быть расположены максимально высоко.
  3. 3. Угол батареи относительно горизонта располагается на 30 или 40 градусов.
  4. 4. Трубочки, соединённые между теплообменником и коллектором, должны изолироваться.

Соблюдение всех рекомендаций увеличивает не только срок службы конструкции, но и поступление в дом тепла, которое контролируется терморегулятором. Он позволяет запускаться отопительным системам в определённое время и отключаться после достижения нужной температуры.

Новые технологии в вопросах отопления и утепления частного дома

Энергоносители поднимаются в цене. Обогрев собственного жилья становиться дорогим.

В данной статье остановимся на:

  • Технологии современных систем обогрева под углом их инновации;
  • Новых технологиях утепления стен – второй способ экономии затрат на отоплении.

Современные технологии отопления

Варианты отопления частного дома:

  • Система получения тепла в традиционном варианте. Источник тепла – котел. Тепловая энергия распределяется теплоносителем (вода, воздух). Улучшить можно посредством увеличения теплоотдачи котла.
  • Энергосберегающее оборудование, которое применяется в новых технологиях отопления. Для обогрева жилья энергоносителем выступает электричество (гелиосистема, разные типы электрического обогрева и солнечные коллекторы).

Новые технологии в отоплении должны помощь в решении вопросов:

  • Уменьшение затрат;
  • Бережное отношение к природным ресурсам.

Теплый пол

Инфракрасный пол (ИК) – современная технология обогрева. Основным материалом выступает необычная пленка. Положительные качества – гибкость, повышенная прочность, влагостойкость, огнеустойчивость. Укладывать можно под любой напольный материал. Излучение ИК пола хорошо влияет на самочувствие, идентично действию солнечных лучей на организм человека. Денежные расходы на укладку ИК пола меньше на 30-40% чем при затратах на установку полов с электрическими элементами подогрева. Экономия электроэнергии при использовании пленочного пола 15-20%. Пульт управления регулирует температуру в каждой комнате. Нет шума, запаха, пыли.

Использование многотарифного счётчика позволит применить электрический тёплый пол с греющим кабелем.

При водяном способе подачи тепла в стяжку пола ложится металлопластиковая труба. Температура нагрева ограничивается 40 градусами.

Водяные солнечные коллекторы

Инновационная отопительная технология применяется в местах с большой солнечной активностью. Водяные солнечные коллекторы располагают на открытых для солнца местах. Обычно это крыша здания. От солнечных лучей вода нагревается и направляется внутрь дома.

Отрицательным моментом является невозможность использования коллектора в ночное время. Нет смысла применять в районах северного направления. Большим плюсом использования этого принципа получения тепла будет общедоступность энергии солнца. Не приносит вреда природе. Не занимает полезную площадь во дворе дома.

Гелиосистемы

Применяются тепловые насосы. При общем расходе электроэнергии в 3-5 кВт насосы перекачивают от природных источников в 5-10 раз больше энергии. Источником выступают природные ресурсы. Полученная тепловая энергия поступает в теплоноситель при помощи тепловых насосов.

Главная мысль при использовании тепловых насосов – это перспективность. Расходы на ввод в эксплуатацию системы высокие.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные обогреватели нашли применение в виде основного и дополнительного отопления в любом помещении. При низком потреблении электроэнергии получаем большую теплоотдачу. Воздух в помещении не пересушивается.

Установка легко крепится, не нужны дополнительные разрешения на этот вид обогрева. Секрет экономии – в том, что тепло накапливается в предметах и стенах. Применяют потолочные и настенные системы. У них большой срок службы, более 20 лет.

Плинтусная технология отопления

Схема работы плинтусной технологии обогрева помещения напоминает работу ИК-нагревателей. Нагревается стена. Потом она начинает отдавать тепло. Инфракрасное тепло отлично переносится человеком. Стены не будут подвержены грибку и плесени, поскольку всегда будут сухими.

Легко устанавливается. Регулируется подача тепла в каждой комнате. Летом можно систему использовать для охлаждения стен. Принцип действия, как и при обогреве.

Воздушная система отопления

Отопительная система построена по принципу терморегуляции. Горячий или холодный воздух подается непосредственно в помещение. Основной элемент – печь с газовой горелкой. Сгораемый газ отдает тепло в теплообменник. Оттуда нагретый воздух поступает в помещение. Не требует водопроводных труб, радиаторов. Решает три вопроса – отопление помещения, вентиляция.

Преимущество в том, что отопление можно запустить в работу постепенно. При этом действующее отопление не пострадает.

Теплоаккумуляторы

Теплоноситель нагревается ночью в целях экономии денежных расходов на электроэнергию. Теплоизолированный бак, емкость больших размеров представляет собой аккумулятор. Ночью он нагревается, днём идет отдача тепловой энергии для отопления.

Использование компьютерных модулей и выделяемого ими тепла

Для запуска системы подачи тепла необходимо подключение интернета и электричества. Принцип работы: используется тепло, которое выделяет процессор при работе.

Применяют компактные и недорогие ASIC-чипы. Собирают в одно устройство несколько сотен чипов. По себестоимости эта установка выходит, как обычный компьютер.

Современные технологии утепления дома

Строительство дома сегодня предполагает использование новых способов утепления строений инновационными материалами.

Использование термоизоляционной краски Lic Ceramic

В народе этот современный материал называют нанокраска для утепления. Сверхтонкая теплоизоляция – главное качество этого материала. Применяется для утепления стен, фасадов, крыш, полов. Инновационный материал экономит тепло в помещении на 30%. Для старых построек плюсом будет маленький вес материала. Нет дополнительной нагрузки на стены.

Жидкий пеноизол

Старые постройки требуют бережного отношения к ним. Жидкий утеплитель пеноизол – подаётся под давлением. Заполняет пустоты внутри стен, фундаментов и крыши. Внешний вид старого строения не пострадает. С помощью пенообразного материала заполняют маленькие щели и дефекты в стенах. Утепление дома проводят с большой степенью надёжности.

Пеноизол обладает высокой звукоизоляцией, низкой теплопроводимостью, повышенной сопротивляемостью огню. Утепление дома прослужит 30-50 лет.

Вспененная гранула

Это цельные шарики пенопласта. Называют «дробленый пенопласт».

  1. Добавляют в бетон. Бетон становиться облегченным и с повышенной теплоизоляцией.
  2. Пустоты, например, межкирпичной кладки задувают гранулами пенопласта. Не требуется дополнительное выравнивание стен для утепления.

Фольгированные утеплители

Материал состоит из фольги и термослоя. Фольга выполняет задачу отражателя теплового потока. Утепляют стены как снаружи, так и внутри.

Выбор новых технологий в обустройстве отопления дома и его утепления широк и многогранен. Можно подобрать вариант для выполнения поставленной цели. Использование новых технологий помогает создать в доме уют и комфорт.

Инновационные системы отопления

Пoиcк техничеcких решений, кoтoрые бы пoмoгли cэкoнoмить тoпливнoе cырье прoдoлжаетcя. Батареи, oбoгреватели, дoрoгoе газoвoе oтoпление, котельни – это не альтернативные cиcтемы отопления, хотя для каждого перечиcленного варианта еcть cвои улучшенные энергоэффективные варианты. Например, батарея отопления нового типа. Во Франции на фабрике в Молекcе прошли иcпытания бытовых нагревателей, которые можно cчитать веcьма экологичеcкими. Главный инженер Жозе Фаленер предположил, что теплоотдача радиатора тем выше, чем больше его поверхноcть. А c другой cтороны, когда нужная температура доcтигнута, поверхноcть нужно уменьшить. Поэтому он предложил в качестве нагревательного элемента гибкий цилиндр, фактически представляющий сложенную спираль. «Метод был продиктован тем, что требовалось найти оптимальное решение для того, чтобы сделать теплоотдачу гибкой по отношению к температуре окружающей среды. Экономия получается весьма существенной». Ценность предложенного решения в том, что оно может быть использовано как для одного радиатора, так и для целой шеренги. Их можно также соединить в кольцо. В Европе это позволяет экономить до трети бюджета. Вес такой батареи 5 кг, а мощность 24 кВт. Прежнее поколение, чтобы достичь такой мощности, должно было весить в 2 раза больше. Как считают независимые эксперты по термодинамике, решение, предложенное Жозе Фаленером, эффективно, поэтому промышленный выпуск уже налажен.

Другая инновационная отопительная систем – т.н. «Домашнее солнце» или ПЛЭН – пленочный лучистый электронагреватель. За один час может повысить температуру на 10°C. Работает от электричества по принципу солнечных лучей солярия только без вредного для здоровья ультрафиолета, можно применять где угодно.

Эта рациональная система отопления не сжигает кислород, не пересушивает воздух, экологически чиста, взрывопожаробезопасна, автономна и надежна. Инфракрасная нагревательная система разработана Челябинским агроинженерным университетом, производство ПЛЭН поставлено на поток.

Александр Трубчанин, инженер поддержки клиентов, электромеханик завода «Рост»: «Экономично, потому что энергозатраты идут намного меньше. Мы не производим работу по перемещению воздушных масс. Воздух-плохой теплоноситель. Мы обогреваем все присутствующие здесь предметы. И предметы, набрав тепло, начинают обогревать площадь».

Смонтировать систему можно силами двух монтажников. Специальных навыков не потребуется. За рабочую смену они смогут установить на потолочную поверхность около 50 м2 системы. Сначала на потолок крепится теплоотражающий материал с лавсановой металлизированной пленкой толщиной 3 мм. Затем нагревательный элемент. В итоге коттедж 100 м2 в месяц будет поедать 1 тыс. кВт. Неотъемлемая часть системы – электрорегулятор, который позволяет поддерживать температуру на заданном уровне с точностью до одного градуса, а также переводить в спящий режим, когда отправляетесь в путешествие или на работу. Такая система безвредна и безопасна. Комплект современного инженерного обеспечения стоит 1 200 руб. за 1 м2 отапливаемой площади. Сюда входит отражающий материал изолон, сам нагревательный элемент, терморегулятор, комплект электроавтоматики и непосредственно сама установка. ПЛЭН – альтернатива газовым котлам отопления и дешевле, чем «тянуть» к дому газ.

Еще один энергосберегающий вариант для отопления – ледяная стенка. Модель ледяной стенки: отлита на каркасе, состоящем из фанеры, покрытой полиэтиленовой пленкой с прибитыми к ней бортами. Стенка идет снаружи по периметру всего здания. Вода на нее поступает льется сверху по трубопроводу. То есть можно регулировать отопление не увеличивая количество традиционной энергии, а регулировать отопление подавая больше или меньше холодной воды. При помощи ледяной стенки можно уменьшить расход традиционной энергии на отопление. Никаких секретов – это одно из основных свойств воды, которая при замерзании выделяет тепло. Температура льда – 0°C, а в воздухе может быть –20°C. Благодаря тому, что при замерзании воды выделяется теплота, разница между температурой внутри помещения и в зоне между зданием и ледяной стенкой уменьшается. Таким образом, можно уменьшить расход традиционной энергии на отопление в 3–7 раз. Чем ниже температура воздуха, тем больше выделяется тепла. Это выгодное решение для стран с холодным климатом.

Теперь перейдем к более привычным системам отопления, к тепловым насосам. Один из наиболее экономичных и прогрессивных в своем роде способ обогрева помещения – тепловой насос от Митсубиси Электрик с уникальной технологией – зубодан. Благодаря этой технологии даже при понижении температуры в зимнее время насос продолжает работать. В то время как обычные тепловые насосы пытаются достичь хотя бы 60%-й выходной мощности при –15°C, технология зубодан гарантирует 100%-ю производительность без применения внутреннего бензинового газового или электрического нагревателя. Тепловой насос компании Митсубиси Электрик для работы использует воздух, доступный в любой точке мира. Насос состоит из двух частей: бесшумного наружного блока и бака-аккумулятора, который нагревает воздух до 55°C в максимально короткое время. Необходимая температура создается с помощью наглядного интерфейса пульта многофункциональной системы управления тепловым насосом. Запрограммировать работу можно на сутки или на неделю. Насос подходит для частных домов, коттеджей, зданий с устаревшей системой отопления. Процесс монтажа сведен к минимуму. Ели насос планируется использовать в качестве вспомогательной системы, его можно легко комбинировать с существующими системами отопления, например, с системой теплый пол. Это реальная альтернатива системам отопления, работающим на газе, жидком и твердом топливе. Помимо отопления, такой насос может обеспечивать горячее водоснабжение. Отметим, что горячее водоснабжение можно осуществлять за счет установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей.

Читайте также:  Как увеличить теплоотдачу трубы отопления: расчет коэффициента

Накопленной баком аккумулятором энергии хватает на то, чтобы 4 человека по очереди не спеша могли принять душ. Это надежное и экономичное решение. В отличие от систем отопления на нефтяном и газовом топливе, тепловой насос Митсубиси Электрик сохраняет не только окружающую среду, безопасность дома, но и сокращает расходы на отопление вплоть до 50%. Новейшие инверторные технологии обеспечивают плавное регулирование производительности. Система выдает именно ту мощность, которая требуется в конкретный момент. Более того, тепловой насос можно использовать в комбинации с системами кондиционирования воздуха. Это обеспечит бесшумное и экономичное охлаждение помещения.

Так же есть т.н. «пассивные дома», «умные дома» и «активные дома». Основной особенностью пассивного дома является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление. В большинстве цивилизованных стран существуют собственные требования к стандарту пассивного дома. Достигается снижение потребления энергии в первую очередь за счет уменьшения теплопотери здания. Из активных методов в пассивном доме обязательно использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, ориентации по сторонам света. В идеале, пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры.

Иногда определение «пассивный дом» путают с системой «умный дом», одна из задач которого – обеспечение контроля энергоэффективности, энергопотребления здания. Также отличается система «активного дома», которая помимо того, что мало тратит энергии, еще и сама вырабатывает ее столько, что может не только обеспечивать себя, но и отдавать в центральную сеть, за что в большинстве стран можно получать деньги (дом плюс энергии). Активный дом – это объединение решений, разработанных институтом Пассивного дома (Германия), и технологий «Умного дома». Активный дом – это дом, способный снабдить энергией и теплом не только себя, но и гостевой дом, баню и обслужить бассейн. Первый в мире Активный дом построен в Дании. Важные аспекты активного дома: природная энергия, теплоизоляция, современные окна, современные системы вентиляции, системы рекуперации тепла, центральная система пылеудаления. Таким образом, дом становится источником дохода, а не затрат. В Дании разработчики утверждают, что дом окупит себя за 30 лет. А в Швеции, богатой стране с развитой технологией и дефицитом топлива, находит заметное приложение динамическое отопление. Динамическая система отопления включает топку, нагреватель и холодильник. Это дает возможность передавать помещению больше тепла, чем топка в отдельности, так как помещению также передается тепло из окружающей среды. Необходимость значительных начальных вложений капитала задерживают широкое распространение этого способа отопления.

В любом случае перед выбором того или иного варианта отопления стоит обратиться к специалистам по инженерным коммуникациям для расчета в каждом конкретном случае оптимально выгодного решения.

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

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

Принципы новых методик отопления

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

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

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

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

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

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

Инфракрасное отопление дома

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

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

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

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

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

Размеры ПлЭн, ммМощность, ВтСтоимость, руб.
600*50066285
1800*500198855
2500*5002641140
3000*5003301425

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

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

Комплектующие системы и их монтаж

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

Установка полипропиленовых труб отопления

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

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

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

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

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

Теплый пол для отопления

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

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

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

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

НаименованиеОсобенностиСтоимость, руб.
Труба сшитый полиэтилен, м.п.16*2 мм34,4
Труба металлопластик16*2 мм52
Коллектор ValtecНа 8 контуров8660
Распределительный шкаф615*580*1101360
Термостатический клапан1335
Регулятор температуры1530

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

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

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

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

Ссылка на основную публикацию