Современные виды отопления зданий

Тепловой насосЭлектрические нагревательные устройства становятся все более популярными в качестве дополнительного или основного источника тепла в жилищном строительстве. Квартиры с электрическим отоплением не загрязняются. Система отопления также лишена дымохода, отопительного агрегата котельной, топливных баков и труб.

1. Нагрев и хранение

Накопительные электрические нагреватели— это стационарные отопительные приборы, предназначенные для обогрева жилых и иных помещений.

Печи— накопители предназначены для сбора энергии. Задачи такого типа устройств— преобразовывать электрическую энергию в тепловую, накапливать и отдавать в отапливаемые помещения. Таким образом у электрического отопления есть много преимуществ, и поскольку электричество ночью дешевле чем днем накопительный нагреватель работающий ночью не влечет за собой больших затрат.

Благодаря выгодным тарифам вы можете обеспечить нужную температуру в помещении даже самой холодной зимой не перегружая свой кошелёк. Обычно печь заряжают ночью, когда другие электрические устройства не работают, что снижает риск перегрузки сети. Качественный магнетитовый кирпич сохраняет тепло внутри печи.

Для регулировки температуры используется простой в использовании термостат. Регуляторы заряда с микропроцессорным управлением обеспечивают оптимальное хранение тепловой энергии. Максимальная мощность накопителей – несколько кВт. Для обогрева помещений можно использовать накопительный водонагреватель малой мощности примерно до 2 кВт., работающий от однофазного напряжения 230 вольт.

Его можно подключить к электрической системе, можно подключить к электрической системе не перестраивая её. Для более мощных печей требуется адаптация установки, дополнительное выделение мощностей и установка двухтарифного счетчика электроэнергии, позволяющего использовать более дешевые ночные и дневные тарифы. Также может потребоваться адаптация к уже существующей внутренней проводке к примеру замена проводки.

Накопительные нагреватели работают в 2 фазы: зарядка и разрядка. Во время зарядки они потребляют электрическую энергию, которая частично, сразу же выделяется в виде тепла, а частично накапливается и возвращается позже в процессе разряда. Разгрузка топки отвод тепла может быть статистической или динамической.

Статистический разряд происходит через стальной кожух, иногда дополнительно через проходящий через всю печь воздуховод, вход который находится внизу, а выход— сверху.
Воздушный поток— это сила тяжести. В печах с динамической разгрузкой воздушный поток нагнетается вентилятором, который работает с термостатом, чтобы обеспечить нужную температуру, регулируя поток нагретого воздуха.

Термостат может быть дополнительно укомплектован программатором. Уровень загрузки печей регулируется вручную или автоматически в зависимости от сезона и температуры наружного воздуха можно установить более высокий или более низкий уровень заряда.

Некоторые модели оснащены дополнительным нагревательным элементом например трубчатым нагревателем, который нагревает комнату, когда печь разряжена.

Основным преимуществом накопительных нагревателей является то что их можно заряжать на ночь по более низкой цене. Недостаток— большой вес 75— 300 кг. Печи обычно ставят под окнами их можно поставить на пол или подвесить. В случае установки на потолок необходимо обеспечить достаточную несущую способность. Печи также бывают и низкими высотой 48 см или плоскими глубина 16— 22 см.Можно приобрести печи в корпусе, приспособленном для облицовки плитой, однако они намного дороже. Все печи должны иметь энергетический паспорт и знак безопасности «В».

Современные накопительные обогреватели должны обладать следующими характеристиками:

  • Возможность многоступенчатого регулирования номинальной мощности
  • Простая конструкция эстетичный и безопасный корпус
  • Качественный экологически чистый теплоизоляционный материал
  • При включении они не должны издавать неприятного запаха
  • Воздушный поток должен равномерно распределяется по всей длине топки
  • Воздухозаборник должен быть защищен подходящим пылевым фильтром
  • Обслуживание ограничивается несколькими простыми шагами

Поэтому выбор наиболее подходящего экономичного устройства должен определяться мощностью нагрева и стоимостью покупки.

2. Воздушное отопление

Воздушное отопление состоит из:

Котел воздушного отопления — в нем вырабатывается тёплый воздух. В качестве топлива можно использовать природный газ, сжиженный нефтяной газ, мазут или электричество. Теплый воздух, необходимый для обогрева объекта выходит благодаря теплообмену между дымовыми газами и чистым воздухом через теплообменник.

Топливо берется через горелку, а затем сжигается в камере сгорания. Сгорание топливно— воздушной смеси сопровождается образованием большого количества горячего выхлопного газа, который протекая по каналам теплообменника вызывает его нагрев. Дымовые газы вырываются в атмосферу через дымоход. Радиальный вентилятор всасывает снаружи холодный воздух, который под давлением нагнетается в нагревательную секцию.

Воздух обтекает нагретую камеру сгорания и каналы теплообменника. На пути потока происходит интенсивный теплообмен при котором выхлопные газы не вступают в прямой контакт с нагретым воздухом. Теплый чистый воздух поступает прямо в комнату через насадки для свободного выдувания или систему приточных каналов. Воздух можно дополнительно очищать соответствующими фильтрами.

Благодаря малой тепловой инерции воздух практически сразу после запуска устройства достигает необходимой температуры, которая поддерживается автоматически термостатом. Одна из возможностей— это также использование конденсационного или теплового насоса типа воздух— воздух. Источником тепла также может быть камин— система отопления воздухом, нагретым камином, называется DGP – Hot Air Distribution.

Каналы распределения — это теплый воздух, который подаётся по каналам в определенные помещения. Каналы легче всего запускать в каркасных постройках. Также возможно и в кирпичном доме но спланировать их размещения стоит еще на этапе проектирования дома. Воздуховоды устанавливаются на неиспользуемых чердаках или в полу, над натяжными потолками

Решетки воздушного потока — это конец распределительных каналов, они оснащены заслонками позволяющими вручную регулировать количество тепла поступающего в помещение

Наружный воздухозаборник— подача свежего воздуха в систему расположенную по внешней стене здания
Внутренний воздухозаборник— забирает охлажденный воздух из помещений и выводит его в топку лучше всего монтировать в центральной части дома

Автоматизация, процессом нагрева воздуха можно управлять с помощью микропроцессора, а отдельные функции отображаются на удобной панели. Контроллер позволяет регулировать температуру обдува стабилизирует температуру в помещении и контролирует процесс горения топлива. Параметры управления можно адаптировать к текущим условиям эксплуатации (например дневным и недельным программам).
Нетканый воздушный фильтр — монтируется на входе воздуха в котел, улавливая механические загрязнения из воздуха.

Дополнительными элементами системы могут быть:

  • Электростатический фильтр, предотвращающий распространение микроорганизмов и улавливающий запахи
  • Центральный увлажнитель, обеспечивающий автоматический контроль влажности воздуха
  • Кондиционер

3. Тепловые насосы

Тепловой насос— это отопительное устройство которое позволяет использовать природные, энергетические ресурсы. Тепло может забираться из воздуха, почвы, поверхностных или подземных вод, то есть источник тепла, а затем передаваться на источник тепла. Верхний источник включает система радиаторов и теплого пола, подготовка горячей воды.

Основными компонентами насоса являются: испаритель конденсатор, компрессор и расширительный клапан. Процесс теплопередачи происходит с помощью рабочего тела, которое изменяет агрегатное состояние (с газообразного на жидкое и наоборот) циркулирующего в циркуляции, благодаря чему оно поглощает и отдает энергию, весь процесс возможен благодаря внешней подаче электроэнергии в систему, то есть на привод компрессора.

Наиболее часто используемые источники тепла:

Грунт, система труб коллекторов, пролженных в земле ниже зоны промерзания. В зависимости от размера участка на котором стоит дом, прокладывают трубы: по горизонтали— плоский коллектор, по вертикали— вертикальный коллектор, спиралевидной— спиральный коллектор. Преимущества такого расположения — это скрытые под землей кабели. Область над ними можно развивать. Однако не стоит возводить постоянные постройки, например гараж, потому что в случае выхода кабеля из строя его придется демонтировать

Вода — в этой системе насос забирает тепло из поверхностных или подземных вод и передает его воде в трубах отопления. Часто используемым решением является разводка приемных и сливных колодцев.

Выбирая эту систему, следует обратить внимание на производительность водостока скважин— для одноквартирного дома не должно быть меньше 1,5— 3 кв.м./ час и соответствующий химический состав воды, она не может быть слишком жесткой или содержать большого количество железа, и марганца, чтобы не повредить тепловые насосы и дноуглубительное оборудование

Атмосферный воздух — решение которое до сих пор используется редко, хотя и не требует таких инвестиционных затрат на установку, как другие системы. Это связано с довольно высокой стоимостью приобретения насоса такого типа. Причём только устройства оборудованные системой размораживания испарителя, хорошо работают при низких температурах, например – 18 градусов. Остальные требуют регулярного размораживания.

4. Солнечные панели

Солнечный коллекторСолнечный коллектор https://alteco.in.ua/products/solnechnye-kollektory поглощает солнечное излучение и преобразует его в тепловую энергию. Эту энергию можно использовать для приготовления горячей воды, нагрева воды в системах плавательных бассейнов и для поддержки центрального отопления.

Солнечные коллекторы получают солнечную энергию, которая хранится в контейнерах, а затем возвращается виде тепла. Энергию можно использовать для отопления квартир, горячего водоснабжения, воды в бассейне. Коллектор может обеспечить до 60% потребности в горячей воде и отоплении в период дефицита солнечной энергии, вода нагревается с помощью электрического нагревателя установленного в баке.

Для отопления зданий в основном используются коллекторы в так называемый переходный период, когда наружная температура не такая низкая как зимой.

В весенние и летние месяцы может возникнуть избыток энергии, которую можно использовать например для нагрева воды в бассейне. Однако коллекторы следует выбирать так чтобы даже в период максимальной инсоляции, предложение энергии не намного превышало потребности. Слишком большая площадь коллектора приводит к неиспользованным излишкам.

Также существует проблема с сохранением полученной тепловой энергии, в течение достаточно длительного периода потребуются огромные резервуары например с водой. Зависимости от теплоносителя коллекторы могут быть воздушными и жидкостными. Авиационные используются редко из за невысокого КПД всего 30-60%. Более популярны жидкостные коллекторы которые из за разницы в конструкции делятся на плоские и вакуумные.

Плоский коллектор состоит из поглотителя, то есть прямоугольной плоской пластины поглощающей солнечное излучение. Его производят из стали, меди, алюминия или пластика. С пластиной интегрированы медные трубы по которым течет жидкость, вода или незамерзающая жидкость которая получает тепло от Абсорбера.

Чтобы повысить эффективность системы, панели покрывают избирательными слоями проницаемыми для солнечного излучения предотвращающими выход теплового излучения наружу.
Коллекторы вакуумных труб состоят из стеклянных трубок поглотителем и жидкостной трубки, внутри которых создается вакуум.

Вариантом этого устройства является коллектор с параболическим зеркалом оно поглощает рассеянное излучение, поэтому оно обеспечивает тепло даже в пасмурные дни и тип HEATPIPE (отдельные трубы поворачиваются для лучшего использования солнечного излучения).

Последующие сборщики – интересное решение. Они могут менять свое положение как по горизонтали так и по вертикали. Подвижный параболический капюшон в форме зеркала закреплен на специальной раме, благодаря чему он подстраивается под положение солнца

Где и как установить коллекторы?

Самое главное при установке коллектора – расположить коллектор под прямым углом к поверхности земли обеспечивая максимальное поглощение солнечной энергии, не менее 6 часов в сутки. Чаще всего коллекторы устанавливаются Южной стороны кровли или отдельно стоящей на земле с южной стороны участка.

Следует помнить что из за веса устройства конструкция крыши должна иметь достаточную прочность. Для того чтобы коллектор можно было отремонтировать в случае неисправности, он должен быть в свободном доступе.

Статья была полезна?
0,00 (оценок: 0)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Автор: Валерий Карпин

С 2007 года интернет-журналист в сфере ремонта, дизайна интерьера и частного строительства. Постоянный участник выставок и конференций по новым технологиям в материаловедении и строительстве. Имею опыт собственной дизайн-студии и строительной фирмы. Люблю живо писать о собственном опыте.
Добавить комментарий

Adblock
detector