Модерни централизирани системи за топлоснабдяване. Източници на топлина, топлоносители, консуматори на топлина.

Тук ще разберете:

• Същността на енергоспестяването
• Начини за подобряване на енергийната ефективност у дома
• Инфрачервени отоплителни системи
• Индукционни електрически котли
• Термопанели - енергоспестяващо отопление
• Икономия на енергия с помощта на монолитни кварцови термични електрически нагреватели
• Използването на слънчева енергия
• Система за управление "Умен дом"
• Термопомпи от два вида
• Отопление с дърва
• Топлинно възстановяване

Все повече хора се интересуват от енергийно ефективни отоплителни системи. Методите за пестене на енергия са съществен нюанс при избора на отоплителна система. Най-новите технологии по този въпрос са инфрачервените отоплителни и индукционни котли, слънчевото отопление и интелигентните домашни системи.

Същността на енергоспестяването

Първо, искаме да разкрием една малка тайна. Може да се изненадате, но всички електрически нагреватели са енергийно ефективни. В крайна сметка какво означава този термин за устройство, което освобождава топлинна енергия? Това означава, че енергията, съдържаща се в гориво или електричество, се преобразува от котел или нагревател в топлина възможно най-ефективно и степента на тази ефективност се характеризира с ефективността на устройството.

Така че всички електрически уреди за отопление на помещения имат ефективност 98-99%, нито един източник на топлина, който изгаря различни видове гориво, не може да се похвали с такъв показател. Дори на практика така наречените енергийно ефективни електрически отоплителни системи генерират 98-99 вата топлина, изразходвайки 100 вата електричество. Повтаряме, това твърдение важи за всички електрически нагреватели - от евтини нагреватели на вентилатори до най-скъпите инфрачервени системи и котли.

Сравнителен пример. 1 кг суха дървесина отделя средно 4,8 kW топлина по време на горенето, но в действителност можем да получим само 3,6 kW, тъй като ефективността на котела е 75%. Електрическият нагревател е много по-ефективен, консумирайки 4,8 kW от мрежата, той ще даде 4,75 kW за къщата.

Наистина енергийно ефективна отоплителна система е термопомпа или слънчев панел. Но и тук няма чудеса, тези устройства просто взимат енергия от околната среда и я пренасят в къщата, практически без да консумират електричество от мрежата, за което трябва да платите. Друго нещо е, че такива инсталации са много скъпи и нашата цел е да разгледаме като пример наличните пазарни иновации, които са декларирани като енергоспестяващи. Те включват:

• инфрачервени отоплителни системи;
• индукционни енергоспестяващи електрически котли за отопление.

Видове по дизайн

Наред с други неща, мрежите могат да бъдат инсталирани в сгради:

• еднотръбна;
• двутръбна;
• колекционер.

В този случай класификацията на отоплителните системи с топла вода се извършва според вида на окабеляването на веригата в помещенията. В мрежи от първи тип охлаждащата течност се подава от котела и се връща към него през една линия. Радиаторите в такива комуникации са свързани последователно. Основният недостатък на този тип системи е неравномерното отопление на помещенията. В края на краищата, последните батерии, когато използват такава схема, се загряват по-лошо от тези, разположени по-близо до котела. За да се компенсира този недостатък, при инсталиране на еднотръбни системи е необходимо да се използват специални контролни и спирателни клапани.

В двутръбните системи водата навлиза в отоплителния кръг през едната тръба и се връща през другата. Всички радиатори в мрежи от този тип се нагряват до една и съща температура.Но такива системи са по-трудни за инсталиране от еднотръбните системи. Освен това сглобяването им струва повече.

Колекторните отоплителни системи за топла вода обикновено се инсталират в къщи над един етаж. В този случай основната линия от котела се подава първо към разпределителния колектор. Освен това от такъв колектор са монтирани отделни вериги за всеки радиатор и други консуматори.

Начини за подобряване на енергийната ефективност у дома

За намаляване на разходите за енергия, използвана за отопление, могат да се използват различни методи:

• повишаване на енергийната ефективност на сградата;
• използването на системата "Smart House", както и друга автоматизация, която ви позволява да минимизирате разходите;
• намаляване на електрическите загуби с помощта на радиатори и други устройства;
• повишаване на ефективността на отоплителните котли или пещи;
• използване на екологично чисти видове енергия (дърва за огрев, слънчеви панели).

За най-добри резултати можете да използвате комбинация от две или повече опции.

Дори и най-надеждната и висококачествена отоплителна система няма да донесе голяма полза, ако в къщата възникнат мащабни топлинни загуби, следователно трябва да се вземат мерки за предотвратяване на изтичането на топлинна енергия през пукнатини и отворени отвори.

Важно е да се предприемат прости, но ефективни стъпки чрез покриване на подове, стени, врати, тавани и дограми с изолационен материал. В допълнение към топлоизолацията съгласно нормативните изисквания може да се постави допълнителна изолация. Това допълнително ще намали топлинните загуби, като по този начин ще увеличи енергийната ефективност на сградата.

За да извършите висококачествена топлоизолация, можете да се обадите на специализиран енергиен одитор. Той ще направи топловизионно изследване на къщата, което ще разкрие местата на най-интензивни топлинни загуби, чиято изолация трябва да се извърши първо.

Като правило най-големите загуби на топлина се случват през стените, тавана на тавана, както и пода по протежение на трупите. Тези зони изискват висококачествена топлоизолация. Щори, които се затварят през нощта, могат да се използват за предотвратяване на изтичане на топлина през прозорците.

Видове използвано оборудване

По този начин класификацията на отоплителните системи с топла вода може да бъде направена според различни критерии. Но самото оборудване може да бъде включено в такива мрежи по различни начини. В повечето случаи, когато се подреждат отоплителни системи в жилищни и промишлени сгради, котлите се използват като основно отоплително оборудване. Такива единици от своя страна могат да бъдат пара или вода.

По вида на използваното гориво котлите се разделят на:

• газ;
• течно гориво;
• твърдо гориво.

Също така електрически модули от този тип могат да бъдат инсталирани в сгради.

Разширителният резервоар трябва да бъде включен в дизайна на всяка система за отопление на водата. Както знаете, водата при екстремни температури може да увеличи обема си. В резултат на това в линията на отоплителната система се натрупва твърде много налягане, което може да доведе до повреда на оборудването и скъсване на тръбата.

Разширителните резервоари се използват за компенсиране на налягането във водни отоплителни системи. По вид на такова оборудване мрежите от този тип се класифицират на:

• отворен;
• затворен.

В първия случай разширителните резервоари обикновено се инсталират на значителна височина от нивото на котела. Те са отворени устройства.

В затворени отоплителни системи се използват запечатани разширителни резервоари. Оборудване от този тип е инсталирано до котела. И в двата случая резервоарите най-често се монтират на връщащата тръба, тоест на линията, през която вече охладената охлаждаща течност се връща към отоплителното тяло.

Класификацията на циркулационните помпи на отоплителните системи е приблизително следната:

• оборудване със "сух" ротор;
• устройства с "мокър" ротор.

Вторият тип помпа обикновено се използва за изпомпване на малки количества течности за пренос на топлина.Основното предимство на такова оборудване е лекотата на инсталиране и използване.

Помпите със "сух" ротор се характеризират с висока ефективност и неизискваща към качеството на охлаждащата течност. Но такова оборудване е доста шумно.

Класификацията на устройствата за отоплителни системи също може да бъде направена според характеристиките на техния дизайн. В това отношение се отличават помпите:

• конзолен, монтиран върху фундамент;
• блок, оборудван с двигатели с въздушно охлаждане;
• вграден, с дюзи, разположени на една ос.

Радиаторите в отоплителните системи могат да се използват чугунени, алуминиеви или биметални.

Инфрачервени отоплителни системи

Принципът на работа на инфрачервените нагревателни устройства от всякакъв дизайн е да преобразува електричеството в топлина, давайки последното под формата на инфрачервено лъчение. С помощта на това излъчване устройството загрява всички повърхности в зоната на своето действие и след това въздухът в помещението се загрява от тях. За разлика от конвективната топлина, такава топлина не влияе върху благосъстоянието на човек и в това отношение се счита за най-добрият вариант.

За справка. Топлинният поток включва 2 компонента: лъчист и конвективен. Първият е инфрачервеното лъчение, излъчвано от нагряти повърхности. Второто е директно въздушно отопление. Всички инфрачервени отоплителни системи, направени с помощта на енергоспестяваща технология, предават 90% от топлината чрез лъчение и само 10% се изразходват за отопление на въздуха. В същото време ефективността на нагревателите е непроменена - 99%.

Новите продукти на съвременния пазар, набиращи все по-голяма популярност, са 2 вида инфрачервени системи:

• таванни нагреватели с дълги вълни;
• филмови подови системи.

За разлика от обичайните нагреватели тип НЛО, излъчвателите с дължина на вълната не светят, тъй като техните нагревателни елементи работят по различен принцип. Алуминиевата плоча се нагрява от прикрепен към нея нагревателен елемент до температура не повече от 600 ºС и излъчва насочен поток от инфрачервено лъчение с дължина на вълната до 100 микрона. Устройството с плочите е окачено на тавана и загрява повърхностите, разположени в зоната на неговото действие.

Всъщност такива енергоспестяващи електрически отоплителни системи ще дадат на помещението точно толкова топлина, колкото консумираната от мрежата енергия. Само те ще го направят по различен начин, чрез радиация. Човек може да усети топлинния поток само когато е директно под нагревателя.

Такива системи, за разлика от конвективните, отнемат много време да повишат температурата на въздуха в помещението. Това не е изненадващо, тъй като преносът на топлина не отива директно във въздуха, а чрез посредници - подове, стени и други повърхности.

Посредниците използват и системи за подово отопление PLEN. Това са 2 слоя здрав филм с въглероден нагревателен елемент между тях, за да отразяват топлината нагоре, долният слой е покрит със сребърна паста. Филмът се полага върху замазката или между гредите под подовото покритие от ламинат или други материали. Това покритие служи като посредник, системата първо загрява ламината и от него топлината се пренася във въздуха в помещението.

Оказва се, че подовата настилка преобразува инфрачервената топлина в конвективна топлина - това също отнема време. Така нареченото енергоспестяващо отопление на къщата с помощта на подове с топъл филм има същата ефективност - 99%. Какво тогава е истинското предимство на такива системи? Тя се крие в равномерността на отоплението, докато оборудването не заема полезното пространство на помещението. И инсталацията в този случай не може да се сравнява по сложност с воден топъл под или радиаторна система.

Относно отоплителната система на многоетажна сграда

Отоплителна система на къщата. като правило е еднотръбна; разливът е отгоре или отдолу.Що се отнася до връщането и доставката, те могат да бъдат поставени в мазето, но е възможно връщането да е в мазето, а доставката да се намира на тавана. Движението на водата в щранговете може да бъде преминаващо и да върви отгоре надолу или да върви отдолу нагоре (в това отношение има значение каква схема за отопление на къщата е била използвана).

Отоплителна система.

Има щрангове, които се използват с контра охлаждаща течност, те също могат да бъдат свързани. Ако схемата за отопление на къщата е абсолютно една и съща, тогава във всяка система има щранг за отопление на кърпата (в този случай системата може да бъде или с отворен водозабор, или със затворен).

Броят на секциите и размерът на отоплителните радиатори са много важни. Такива параметри трябва да се определят чрез изчисления, тъй като водата в охлаждащата течност се охлажда.

В тази връзка има един добър съвет: ако има желание да замените радиаторите с по-нови и по-модерни, тогава не трябва да използвате услугите на приятели, тъй като трябва да вземете предвид напредъка и охлаждането на охлаждащата течност . В този случай се препоръчва да използвате услугите на компания, обслужваща къщата, и не трябва да изхвърляте джъмперите, тъй като компанията се интересува от тяхното възстановяване.

По този начин става ясно, че многоетажна сграда се отоплява по доста проста, но много ефективна система. Независимо от това, ако има някакви повреди, тогава не трябва да правите ремонта сами (особено ако няма подходяща подготовка). Във всеки случай е наложително да се обадите на майсторите от сервизната компания, които по правило отстраняват всички проблеми в най-кратки срокове. Съветниците използват следните инструменти:

• гаечен ключ за тръба (газ);
• регулируем гаечен ключ;
• тръбогиб;
• клещи за пресоване.

Комфортът на жителите в жилищна сграда зависи от правилното планиране и избор на отоплителната система. Трудността на отоплението в многоетажна сграда е да се затопли всеки апартамент в сградата почти еднакво с минимална разлика в температурата. За да разберем как работят отоплителните системи на многоетажни сгради, нека разгледаме примера на стандартна девететажна сграда с централна отоплителна система.
С помощта на клапани такава къща е свързана към централната отоплителна система.

Непосредствено зад клапаните се монтират груби филтри, така наречените кални колектори. Те улавят големи и средни фракции мръсотия от горещата вода, доставена за отопление на дома. След кални колектори се монтират още клапани, чрез които се подава топла вода за нуждите на жителите на къщата. Оказва се, че в отворена отоплителна система водата се загрява наведнъж за две цели за отопление и подаване на топла вода (система за водоснабдяване с топла вода за подаване на топла вода). Въпреки това, за да може наемателят на къщата безопасно да използва топла вода, клапаните се монтират от подаването и връщането на отоплителната система на многоетажна сграда.

При нормални условия температурата на подаване на топла вода към отоплителната система достига 150 градуса. За да стане възможно използването на топла вода, тя се подава на жителите, след като е преминала през отоплителните уреди на всички апартаменти и е отделила топлина. Топлата вода, връщана през връщането на отоплението, ще бъде не повече от 60-70 градуса. Ако температурата на топлата вода, подавана към отоплителната система, е ниска (това се случва в началото на отоплителния сезон и с леки студове), водата се взема от захранването.

След подаването на топла вода се монтират още един клапан, с помощта на който е възможно да се изключи отоплението на къщата, а в някои случаи се монтира колектор.

Къщите с повече от пет етажа са оборудвани с еднотръбна отоплителна система за многоетажна сграда.

Само подаването на топла вода към отоплителната система може да се различава. Храненето може да бъде отгоре (сервира се от тавана) или отдолу да се налива (захранва се от мазето).

Тъй като налягането на топлата вода в отоплителните системи е доста високо, е възможно да се постигне практически същото ниво на отопление за всеки апартамент в къщата. Недостатъкът на такава отоплителна система е, че ако е необходимо, източете и запълнете водата в системата, въздухът може да остане в отоплителната система. Кранът на Маевски на радиатори може да помогне за решаването на този проблем. Алтернативен вариант за централния може да бъде индивидуално отопление на апартамента.

Индукционни електрически котли

Тази новост се появи на пазара сравнително наскоро и предизвика значителен интерес, тъй като беше рекламирана като друга енергоспестяваща инсталация. В действителност този бойлер използва закона за електромагнитната индукция, според който неподвижна стоманена пръчка, поставена вътре в намотка с ток, протичащ през нея, ще се нагрее. Тук няма трикове, така нареченият енергоспестяващ котел работи с ефективност от около 98-99%, подобно на другите си електрически "братя".

Явно предимство на агрегата е, че охлаждащата течност, преминаваща през него, не влиза в контакт с важни елементи, а само с метален прът. Следователно котелът може да работи надеждно в продължение на много години без никаква поддръжка, с изключение на периодично промиване. Други предимства на индукционния апарат са:

• малки размери и тегло, което е много важно при поставяне на топлинен генератор в пещ;
• бързо нагряване на охлаждащата течност.

Метод за пренос на топлина

Предаването на топлинна енергия може да се извърши по няколко начина.

Топлоносител

В това си качество се използва вода или нейни смеси с етилен и пропилей гликол, които замръзват при по-ниски температури. Големият топлинен капацитет на охлаждащите течности дава възможност за освобождаване от линии с относително малко напречно сечение.

Въздух

Въздушното отопление означава, че източник на топлина загрява директно въздуха, влизащ в стаята. Системите за въздушно отопление често се комбинират с вентилация. Основният недостатък на решението, засягащ неговата популярност, е необходимостта от полагане на големи въздуховоди: без да се засяга финала, това може да се направи само на етапа на строителството.

Въздуховоди за подаване на топъл въздух ще скрият окачения таван.

Парна

Днес отоплителни системи с прегрята пара с температура 200-400 градуса се използват изключително в промишлени съоръжения. Те са удобни с това, че поради високата температура на отоплителните устройства те им позволяват да осигурят минималните си размери при високи стойности на топлинната мощност. Липсата на пара представлява сериозна опасност за жителите на отопляеми помещения в случай на аварии.

Инфрачервена радиация

Така наречените инфрачервени нагревателни устройства пренасят значителна част от топлината не към въздуха около тях, а към директно заобикалящите ги обекти и хора чрез инфрачервено лъчение, което се намира извън видимата част на спектъра.

Използването на инфрачервени излъчватели е икономически оправдано преди всичко, защото намалява комфортната минимална температура в помещението. Поради директното нагряване на кожата в открити области на тялото, зоната на субективен комфорт започва вече от + 15-16С.

Таван инфрачервен нагревател.

Термопанели - енергоспестяващо отопление

Сред енергоспестяващите отоплителни системи термопанелите стават особено популярни. Техните предимства са икономична консумация на енергия, функционалност, лекота на използване. Нагревателният елемент консумира 50 вата електроенергия на 1 m², докато традиционните електрически отоплителни системи консумират най-малко 100 вата на 1 m².

На задната страна на енергоспестяващия панел се нанася специално акумулиращо топлина покритие, поради което повърхността се загрява до 90 градуса и активно отделя топлина.Помещението се отоплява чрез конвекция. Панелите са абсолютно надеждни и безопасни. Те могат да бъдат инсталирани в детски градини, стаи за игри, училища, болници, частни домове, офиси. Те са адаптирани към пренапрежения на тока и не се страхуват от вода и прах.

Допълнителен „бонус“ е стилен външен вид. Устройствата се вписват във всеки дизайн. Монтажът не е сложен; всички необходими крепежни елементи се доставят с панелите. Още от първите минути на включване на устройството се чувствате топло. Освен въздуха, стените се затоплят. Единственият недостатък е, че използването на панели е нерентабилно в извън сезона, когато трябва само леко да отоплявате стаята.

Въздух

На какво основание е възможно да се класифицира отоплителна система от този тип?

Естествена и принудителна циркулация

Нагретият въздух има тенденция да се издига поради по-ниската плътност на относително по-студените въздушни маси. Ако работата на въздушното отопление се основава единствено на естествена конвекция, нагревателният елемент воля-неволя трябва да бъде поставен под отопляемите помещения. На практика много по-често се използва принудителна циркулация на въздуха, която се осигурява от вентилатори с ниска мощност.

Рециркулация

Най-простата схема за отопление на въздуха, която е лесна за сглобяване със собствените си ръце, е котел с въздушен топлообменник, който взима студен въздух от улицата и след нагряване го доставя в жилищното пространство. Отработеният въздух напуска къщата чрез изпускателната вентилация.

Схемата е проста, но непрактична: в този случай топлинните загуби ще бъдат непосилно големи. Очевидното решение е да се използва пълна или частична рециркулация. Въздухът се рециркулира; много по-лесно е да го загреете до 50-60 градуса, нормално за въздушно отопление, при начална температура от +20, а не -30С.

Икономия на енергия с помощта на монолитни кварцови термични електрически нагреватели

Можете да спестите енергия, ако например използвате кварцови отоплителни електрически нагреватели. Такова ефективно отопление на частна къща превръща електрическата енергия в топлина. Кварцовият пясък, съдържащ се в нагревателните елементи, задържа топлината дълго време след изключване на захранването.

Какви са предимствата на кварцовите панели:

1. Достъпна цена.
2. Достатъчно дълъг експлоатационен живот.
3. Висока ефективност.
4. Относително ниска консумация на енергия.
5. Удобство и лекота на монтаж на оборудване.
6. Няма изгаряне на кислород в сградата.
7. Пожарна и електрическа безопасност.

Монолитен кварцов термичен електрически нагревател

Енергоспестяващите отоплителни панели са направени с помощта на разтвор, направен от кварцов пясък, който осигурява добър топлопренос и дълъг експлоатационен живот. Поради наличието на кварцов пясък, нагревателят запазва топлината добре, дори когато токът е спрян, и може да загрее до 15 кубически метра сграда. Производството на тези панели започва през 1997 г .; всяка година те стават все по-популярни поради енергоспестяването си. Много сгради, включително училищата, преминават към тази икономия на енергия в отоплителните системи.

Тази отоплителна система е направена от паралелно свързани модули и колко ще има, зависи от размера на стаята. Друг плюс е възможността за автоматично управление.

Какво представляват системите за отопление на водата

Такива мрежи се считат за най-добрият вариант за отопление на жилищни сгради. Както в частни къщи, така и в градски високи сгради, в преобладаващото мнозинство от случаите се инсталират системи за отопление на водата.

В промишлени помещения такива мрежи също се използват доста често. Единственото нещо е, че те не могат да бъдат инсталирани в сгради, предназначени за съхранение на химикали като:

• калий;
• калциев карбид;
• натрий:
• литий и някои други.

Тоест такива отоплителни мрежи не се събират там, където веществата, които могат да се възпламенят при контакт с вода, се съхраняват или използват в производствения процес.

Котлите най-често се използват като отоплително оборудване в системи от този тип. Водата в мрежи от този тип циркулира през тръби, опънати през помещенията. Радиаторите за отопление, инсталирани в помещения или работилници, са пряко отговорни за отоплението на сградата.

Основното предимство на водните системи е, че батериите и тръбите в този случай не се нагряват твърде много. Следователно се изключва възможността за възникване на изгаряния при случаен контакт с тях. Също така на батерии и магистрали на такива мрежи прахът не изгаря и не се агломерира.

Използването на слънчева енергия

Слънчевата топлина е екологичен и ефективен източник за различни отоплителни системи. Някои модификации използват електричество като допълнително захранване, други работят само от слънчеви клетки. В някои случаи не е необходимо допълнително оборудване - има достатъчно слънчева светлина.

Модулни въздушни колектори

Слънчеви панели (колектори) са инсталирани от южната страна на сградата под ъгъл, така че да се нагряват от слънчевите лъчи до максимум. Системата работи в автоматичен режим: когато температурата на въздуха падне под зададената точка, въздухът се задвижва през отоплителните модули посредством вентилатори. Една въздушна батерия ви позволява да отоплявате помещение с площ до 40 m², съответно набор от колектори е в състояние да обслужва цялата къща.

За южните райони слънчевите въздушни колектори от модулен тип са доста ефективно и евтино оборудване за създаване на отоплителна система.

Слънчевите модули са екологични и рентабилни, те могат удобно да се използват заедно с други отоплителни системи като резервен източник на енергия. Дизайнът на устройствата е прост, така че има диаграми за сглобяване на слънчеви панели. Готовите колектори също са на достъпна цена и бързо се изплащат. Единственото нещо, което трябва да се направи преди закупуването им, е да се изчисли мощността на оборудването и размерите на модулите.

Във вили и селски къщи са инсталирани слънчеви панели за резервно захранване с постоянен ток с ниска мощност волта или AC натоварвания от 220 волта

Колектори въздух-вода

Слънчевите системи за топла вода също са подходящи за всеки климат. Принципът на работа на системата е прост: водата, загрята в колекторите, преминава през тръбите в резервоара за съхранение, а от него - през цялата къща. Течността постоянно циркулира от помпата, така че процесът е непрекъснат. Няколко слънчеви колектора и два големи резервоара могат да осигурят топлина на лятната вила - разбира се, ако има достатъчно слънце. Високотемпературните колектори ви позволяват да инсталирате "топъл под".

Слънчевите системи за топла вода абсолютно не замърсяват въздуха и не създават шум, но тяхното инсталиране изисква допълнително оборудване: помпа, чифт резервоари за съхранение, котел, тръбопровод

Предимството на оборудването, работещо на колектори за вода, е екологосъобразността. Тишината и чистият въздух в къщата са също толкова важни, колкото отоплението и топлата вода. Преди да инсталирате слънчеви колектори, е необходимо да изчислите колко ефективни ще бъдат те в даден случай, защото всички нюанси са важни за пълната работа: от мястото на инсталиране до очакваната мощност на устройствата. Трябва да се вземе предвид и един недостатък - в райони с дълъг летен период ще се появи излишък от загрята вода, която ще трябва да се източи в земята.

Пасивно слънчево отопление

Не е необходимо допълнително оборудване за пасивно слънчево отоплително устройство. Основните условия са три фактора:

• перфектна плътност и топлоизолация на къщата;
• слънчево, безоблачно време;
• оптимално разположение на къщата по отношение на слънцето.

Един вариант, подходящ за такава система, е рамкова къща с големи стъклени прозорци с южно изложение. Слънцето отоплява къщата както отвън, така и отвътре, тъй като топлината му се абсорбира от стените и подовете.

С помощта на пасивно слънчево оборудване, без използване на захранване и скъпи помпи, можете да спестите 60-80% от разходите за отопление за частна къща

Благодарение на пасивната система в слънчеви зони спестяванията от отопление надвишават 80%. В северните райони този метод на отопление не е ефективен, поради което се използва като допълнителен.

Всички енергоспестяващи отоплителни системи имат предимства пред конвенционалните, най-важното е да се избере най-оптималният, евентуално комбиниран вариант, който съчетава ефективност на работата и икономия на ресурси.

Класификация

Системите за топлоснабдяване се подразделят на:

• Централизирано
• Местен
  (те също се наричат ​​децентрализирани).

Те могат да бъдат вода

и
пара.
Последните не се използват често в наши дни.

Локални отоплителни системи

Тук всичко е просто. В локалните системи източникът на топлина и неговият потребител се намират в една и съща сграда или много близо един до друг. Например, котел е инсталиран в отделна къща. Водата, загрята в този котел, впоследствие се използва за задоволяване на нуждите на къщата от отопление и топла вода.

Централизирани системи за топлоснабдяване

В централизирана система за топлоснабдяване или котелната централа служи като източник на топлина, която генерира топлина за група потребители: блок, градски квартал или дори цял град.

С такава система топлината се транспортира до потребителите чрез основни отоплителни мрежи. От основните мрежи охлаждащата течност се подава към централи за отопление (CHP) или отделни точки за отопление (ITP). От централата за централно отопление топлината вече се подава чрез тримесечните мрежи до сградите и конструкциите на потребителите.

Според метода за свързване на отоплителната система системите за топлоснабдяване се разделят на:

Зависими системи - топлоносителят от източника на топлинна енергия (ТЕЦ, котелна централа) отива директно към потребителя. При такава система схемата не предвижда наличието на централни или индивидуални отоплителни точки. С прости думи, водата от отоплителните мрежи отива директно към батериите.

Независими системи - в тази система има TSC и ITP. Охлаждащата течност, циркулираща през отоплителните мрежи, загрява водата в топлообменника (1-ви кръг - червени и зелени линии). Водата, загрята в топлообменника, циркулира вече в системата за отопление на потребителите (верига 2 - оранжеви и сини линии).

Според метода за свързване на системата за водоснабдяване с топла вода системите за топлоснабдяване се подразделят на:

Затворено. При такава система водата от водопровода се загрява от топлоносителя и се доставя на потребителя. Писах за това в статията.

Отворете. В отворена система за топлоснабдяване топлата вода се взема директно от отоплителната мрежа. Например, през зимата използвате отопление и топла вода "от една тръба". За такава система е валиден чертежът на зависима система за топлоснабдяване.

Система за управление "Умен дом"

Автоматичните устройства на комплекс „Умна къща“ са в състояние да допринесат значително за спестяването на енергийни ресурси, използвани за генериране на топлина.

Максималното ниво на ефективност може да бъде постигнато чрез избор на система, оборудвана с редица допълнителни функции, а именно:

• метеорологичен контрол;
• сензор за вътрешна температура;
• възможността за външен контрол с предоставения обмен на данни;
• приоритетът на контурите.

Нека разгледаме всички по-горе предимства по-подробно.

Зависимият от времето контрол на температурата в къщата включва регулиране на нивото на отопление на охлаждащата течност в зависимост от външната температура. Ако навън замръзва, водата в радиатора ще бъде малко по-гореща от обикновено. В същото време при затопляне отоплението ще се извършва по-малко интензивно.

Липсата на такава функция често води до прекомерно повишаване на температурата на въздуха в помещенията. Това не само води до прекомерно потребление на енергийни ресурси, но и не е много удобно за обитателите на къщата.

Сензорните контролни панели осигуряват избор на опции за пестене на енергия, което ви позволява бързо и лесно да регулирате температурата в дома си

Повечето от тези устройства имат два режима: "лято" и "зима". Когато се използва първият, всички отоплителни кръгове са изключени, докато само устройства, предназначени за целогодишна употреба, например отопление на басейн, остават функционални.

Сензорът за стайна температура е необходим не само за контрол на поддържането на автоматично зададената температура. Като правило това устройство е комбинирано с регулатор, който позволява, ако е необходимо, да увеличи или намали отоплението.

Външният температурен датчик е незаменима част от повечето контролни устройства на Smart Home. Такива устройства трябва да бъдат инсталирани в стаята и ако захранването с топлина се извършва етаж по етаж, а след това на всеки етаж.

Термостатът може да бъде програмиран да понижава температурата в помещенията през определени часове, например, когато обитателите напускат работа, което води до значителни икономии на топлинни разходи.

Приоритет на отоплителните кръгове с едновременна работа на различни устройства. Така че, когато котелът е включен, управляващият блок изключва спомагателните вериги и други устройства от топлоснабдяването.

Поради това мощността на котелното се намалява, което прави възможно намаляването на разходите за гориво, както и равномерното разпределение на товара за даден период от време.

Системата за контрол на климата, свързваща управлението на климатизацията, отоплението, захранването, вентилацията в една мрежа, не само повишава комфорта в къщата и свежда до минимум риска от извънредни ситуации, но и спестява енергия.

Задвижванията за контрол на климата, които регулират всички функции за поддържане на температурните параметри в помещението, като правило са скрити от погледа, например, те са разположени в колекторния шкаф

Външен контрол - възможността за прехвърляне на данни към смартфони позволява на собствениците да следят ситуацията, за да направят бързо корекции, ако е необходимо. Едно от тези решения е GSM модул за отоплителен котел.

В помещения с постоянен или дългосрочен престой на хора и в помещения, където според производствените условия е необходимо да се поддържат положителни температури през студения сезон, е подредена отоплителна система.

Отоплението се нарича изкуствено отопление на помещенията на сграда с компенсация на топлинните загуби за поддържане на температурата в тях на дадено ниво, определено от условията на топлинен комфорт за хората в тях и изискванията на текущия технологичен процес. Има три вида отопление: топла вода, пара и въздух.

Отоплителните системи включват три основни елемента: източник на топлина (генератор на топлина), топлинни линии (канали или тръбопроводи) и отоплителни (отоплителни) устройства.

Топлината се компресира в топлинния генератор и топлината, отделена по време на това, се прехвърля към топлоносителя, т.е. среда, която предава топлина от генератора към отоплителните устройства. Нагревателните устройства пренасят топлината, получена от генератора, във въздуха в помещенията. Охлаждащата течност се движи по топлинните линии от топлинния генератор към отоплителните устройства.

Отоплителната система е една от строителните и технологични инсталации на сградата, която трябва да отговаря на следните основни изисквания:

1) санитарно-хигиенни - за осигуряване на необходимите вътрешни температури, регулирани от съответния SNiP, без да се влошава състоянието на въздуха;

2) икономически - за осигуряване на най-ниски намалени разходи, като същевременно намалява разхода на метал;

3) строителство - да осигури поставянето на нагревателни елементи на ниво с архитектурните, планировъчните и конструктивните решения на сградата, без да се нарушава здравината на основните конструкции по време на монтажа и ремонта на отоплителни системи.

4) монтаж - да се осигури възможност за монтаж по индустриални методи с максимално използване на стандартизирани фабрично изработени възли с минимален брой стандартни размери и ограничаване на използването на индивидуално произведени възли и части;

5) експлоатационни - характеризира се с простота и лекота на управление и ремонт, безшумност и безопасност на експлоатацията;

6) естетически - да бъде в добра хармония с интериорната декорация на помещенията и да не заема ненужно пространство.

В строителната практика са използвани разнообразни отоплителни системи, чийто избор се основава на използването на определени характеристики на системите.

Отоплителните системи се класифицират според следните основни характеристики (Фигура 5): по вида на използвания топлоносител; по метода на преместване на охлаждащата течност; на мястото на източника на топлина.

По вида на използвания топлоносител

отоплителните системи са разделени на вода, пара, въздух, пожар-въздух.

По метода на преместване на охлаждащата течност

отоплителните системи се разделят на системи с естествена (гравитационна) мотивация на движението на охлаждащата течност и системи с принудителна мотивация.

По местоположението на източника на топлина

отоплителните системи са разделени на централни и локални.

Водни системи за отопление	Принуден	Централна местна	Двутръбна Еднотръбна
С естествен порив	Местен
Системи за парно отопление	Ниско налягане Високо налягане	С гравитационно връщане на кондензат С резервоар за конденз и захранваща помпа
Отопление на печки	С пещи, които не отнемат топлина С пещи, отнемащи топлина
Въздушно отопление	Комбиниран с вентилация (директен поток) Рециркулиращ
Електрическо отопление	С междинни нагревателни агенти (вода, пара, въздух) С директно отопление на помещението

Фигура - 5 Класификация на отоплителните системи

В локалната отоплителна система

генераторът на топлина, нагревателните устройства и топлоотвеждащите повърхности са структурно комбинирани в едно устройство. Пример за локално отопление е стайна печка. В него топлинният генератор е горивната камера, в която горивото се изгаря, циркулацията на дим служи като топлопровод, загрява стените на пещта и отстранява продуктите от горенето от пещта, а въздухът на помещенията се загрява, когато той влиза в пряк контакт с горещите повърхности на стените на пещта. Местните отоплителни системи също включват отопление с газ (когато газът се изгаря в нагреватели, разположени в отопляемо помещение) и електричество, ако електрическата енергия се преобразува в топлина директно в самите нагреватели. Обхватът на локалните отоплителни системи е малък и е ограничен до една или две или три съседни стаи.

Системи за централно отопление

се наричат ​​системи, при които генератор на топлина (например котел) е разположен извън отопляваните помещения, а охлаждащата течност се подава към местата на потребление по тръбопроводи.

В системите за централно отопление един топлинен генератор, състоящ се от един котел или група котли, може да отоплява не само отделна сграда, но и групи сгради. Отоплителна система, която обслужва цяла група сгради от една котелна централа, се нарича система за топлофикация.

В зависимост от вида на топлоносителя, системите за централно отопление се подразделят на водни, парни, въздушни и комбинирани отоплителни системи.

Ако в отоплителната система за топла вода

циркулацията на водата в тръбопроводи и отоплителни устройства възниква под въздействието на разликата в обемните тегла на охладена и нагрята вода, тогава тя се нарича
система с естествена циркулация.
При дълги системи е икономически нецелесъобразно да се използва естествена циркулация на водата, тъй като това би довело до необходимостта от инсталиране на тръби с твърде голям диаметър. Следователно в тези случаи те организират системи за отопление на водата с изкуствена циркулация на водата с помощта на помпи (или изпомпване). Тези отоплителни системи могат да използват вода с температура до 1000 C или вода с висока температура (с температура над 1000 C) като топлоносител.

В системи за парно отопление

парата от котела по тръбопроводи навлиза в отоплителните устройства, където се кондензира и, отделяйки скритата топлина на изпаряване, загрява тези устройства. Кондензатът се връща в котела и отново се превръща в пара.

Системите за парно отопление се различават по размера на първоначалното налягане и са вакуумна пара

(с налягане на пара до 1 kgf / cm2), ниско налягане (от 1,0 до 1,7 kgf / cm2) и високо налягане (повече от 1,7 kgf / cm2). В системите за парно отопление, парата се движи от разликата в налягането между изхода на котела и пред нагревателя.

Въздушна отоплителна система

в зависимост от вида на първичната охлаждаща течност те се разделят на
вода-въздух, пара-въздух, пожар-въздух, електрически въздух и газ-въздух.
По начина, по който въздухът се движи, въздушните системи могат да бъдат с естествен и механичен импулс. Във втория случай се използват вентилатори.

Комбинирана отоплителна система

се нарича система, в която се използват или две различни охлаждащи течности, или една охлаждаща течност, но с различни параметри. Той включва пара-вода, вода-вода и всички системи за отопление на въздуха.

Системите за отопление на вода и пара също се различават по начина на свързване на основните тръбопроводи (с горно, долно и средно окабеляване), по начина, по който нагревателните устройства са свързани към щранговете (двутръбни и еднотръбни), по метода на топлината трансфер от отоплителни устройства (конвекционни и лъчисти) и по вида на отоплителните устройства (радиатор, конвектор, панел, гладки тръби и др.).

Изисквания към топлоносителите на отоплителните системи.

Основните изисквания към топлоносителите са способността да акумулират топлина, мобилността и незначителната консумация на енергия за тяхното движение. Горещата вода, пара и въздух, използвани като топлоносител, най-много отговарят на тези изисквания.

Освен това температурата на охлаждащата течност (когато е изложена на нагревателни устройства) не трябва да влошава хигиенните условия на въздуха в помещението.

Водата, парата и въздухът имат различни физични свойства. Водата се характеризира с висок топлинен капацитет, значително обемно тегло и висока подвижност, което прави възможно пренасянето на значително количество топлина на големи разстояния с относително малък обем вода. Когато се използва топла вода като топлоносител, температурата на повърхността на отоплителните устройства (и следователно, тяхното пренасяне на топлина) може да се регулира от един общ център (например котелно помещение), което позволява по-икономичен разход на гориво.

Таблица 2 - Свойства на водната пара

Налягане в kgf / cm2	Температура на въртене в C0	Том 1 Килограма двойка в м3	Тегло от 1 m3 пара Килограма	Топлина на изпаряване 1 Килограма двойка в ккал	Общо топлинно съдържание 1 Килограма двойка в ккал
99,1	1,722	0,5807	539,7	639,3
1,2	104,2	1,4521	0,6887	539,5	641,3
1,6	112,7	1,1096	0,9013	531,2	644,7
119,6	0,9006	1,1104	526,8	647,2
132,8	0,6163	1,6224
142,8	0,4708	2,1239	511,2	655,4
0,382	2,6177	505,9	658,1

При парно отопление голямото количество топлина, отделяно по време на кондензацията на пара, и ниското обемно тегло на последната позволяват да се пренася значително количество топлина на големи разстояния с минимален разход на енергия за преместване на топлоносителя. Освен това, когато се използва пара като топлоносител, броят на отоплителните устройства значително се намалява, тъй като температурата на последните е много по-висока, отколкото при топлоносител - гореща вода. Недостатъците на парата като топлоносител включват невъзможността за централно регулиране на преноса на топлина на отоплителните устройства, високата температура на повърхността на последните и възможността за изгаряне на органичен прах върху тях, което влошава санитарните и хигиенните условия на отопляеми помещения. Освен това топлинните загуби през тръбопроводи за пара и кондензат значително надвишават топлинните загуби през тръбопроводи на водни отоплителни системи.

Въздушното отопление, използващо нагрят въздух като топлоносител, който има относително ниска температура (500-700C), топлинен капацитет и обемно тегло, изразходва много електроенергия за преместване на големи количества въздух. Недостатъците му могат да се отдадат и на шума, който възниква по време на работа на вентилаторите.

По икономически причини въздушното отопление е за предпочитане пред водата и парата, тъй като не изисква инсталиране на отоплителни устройства, чиято цена е около 60% от цената на цялата отоплителна система.

Термопомпи от два вида

Тези дизайни са много популярни. Устройството се счита за най-ефективния вариант за отопление, тъй като е екологично чист. Има тип термопомпа, наречена "мини-сплит". Той има външно тяло и едно или повече вътрешни тела, които подават както топъл, така и студен въздух. Има два вида модели в продажба:

1. Въздушни термопомпи. Това са конструкции, които имат устройства, които дори при -20 градуса отнемат топлина от външните въздушни маси и я разпределят в цялата къща поради инсталираните въздуховоди.
2. Термопомпи за земни източници. Устройства, с които можете да използвате енергията на почвата. В земята те са положени хоризонтално на пръстени на дълбочина 1,5 метра, не по-малко (трябва да вземете предвид замръзването на почвата). Помпите могат да бъдат разположени вертикално. За това се пробиват кладенци на дълбочина 200 m.

Въпреки че работят на електричество, устройствата са енергийно ефективни. Имайки предвид разходите, тяхната ефективност е много висока (1: 3 за въздуха, 1: 4 за геотермалните структури).

Освен това устройствата са екологични и абсолютно безопасни. Друго предимство на термопомпите е обратната работа. Те не само загряват, но и охлаждат въздуха. Геотермалното устройство може да се комбинира с бойлер, който ще подава вода до +60 градуса.

Парна

Редица параметри, които могат да се различават при нагряване на вода, са приложими и за пара:

• Едно- и двутръбни схеми можете да намерите тук;
• Оформлението също може да бъде вертикално или хоризонтално;
• Движението на пара и кондензат е преминаващо и задънено.

Свързана статия: Дизайн и функционални характеристики

Но има и характеристики, които са от значение само за двойка.

1. Във вакуумно-парна система налягането е по-малко от атмосферата. В системите с ниско налягане тя е не повече от 1,7 kgf / cm2; всичко отвъд това е високо кръвно налягане.
2. Системите с ниско налягане са не само затворени, но и отворени (комуникиращи с атмосферата).
3. Парното отопление може да бъде затворено (с връщането на кондензат директно в котела) и отворено (кондензатът се събира в отделен контейнер, от който след това се изпомпва в котела за претопляне).
4. Освен това кондензатните линии могат да бъдат сухи (т.е. не напълно напълнени с вода по време на отопление) и мокри.

Парна отоплителна система със затворен контур.

Отопление с дърва

От древни времена дървото е широко използвано за отопление на къщи: това е възобновяем ресурс, достъпен за населението. Не е необходимо да използвате пълноценни дървета, можете също да отоплявате помещението с дървесни отпадъци: храсталаци, клонки, стърготини. За такова гориво има печки на дърва - сглобяема конструкция, изработена от чугун или заварена от стомана. Вярно е, че такива устройства имат отрицателни характеристики, които възпрепятстват широкото им използване:

1. Най-екологичните нагреватели. Когато горивото се изгаря, токсичните вещества се отделят в големи количества.
2. Необходима е подготовка на дърва за огрев.
3. Необходимо е почистване на изгоряла пепел.
4. Повечето пожароопасни нагреватели. Ако не познавате техниката на почистване на комини, може да възникне пожар.
5. Помещението, в което е монтирана печката, се отоплява, а в други помещения въздухът остава хладен дълго време.

Когато избирате печка на дърва, трябва да обърнете внимание на ефективен модерен модел, който е оборудван с устройство - каталитичен конвертор. Той изгаря неизгорели течности и газове, като по този начин увеличава ефективността на устройството и намалява емисиите на вредни вещества.

Източник на топлина

Тази роля може да се играе от:

• Газ... Газовите отоплителни котли доставят най-ниската цена на топлинната енергия. Там, където няма газопроводи, вместо тях могат да се използват газови резервоари или бутилки.

Но: в този случай цената на киловатчас топлина ще се увеличи значително.

• въглища и дърва за огрев... Котлите за твърдо гориво за тези източници на енергия са унифицирани в повечето случаи. Основният им недостатък е ограничената автономност на работата: почистването на пепелника и зареждането на горивото се изискват няколко пъти на ден.

Но котлите и газовите генератори с горно изгаряне са способни да разширят парата между празнините.

• Пелети... Пелетните котли с дозатори и бункери имат право да постигнат автономност за няколко дни.

• Солариум... Тук автономността вече се изчислява за седем дни; недостатъците могат да се отдадат на необходимостта и високия шум на оборудването в обемист контейнер за дизелово гориво.
• Електричество... Заедно с директните отоплителни устройства, той се използва от термопомпи, които използват електричество за изпомпване на топлина от относително студена среда (въздух, вода или почва) в по-топла стая.

Ето груба оценка на разходите за различни източници.

Източник на топлина	Цена за киловат час
Газов котел (мрежа)	0,7 п.
Котел на твърдо гориво (дърва за огрев)	1.1 стр.
Топлинна помпа	1,2 стр.
Котел на твърдо гориво (въглища)	1,3 стр.
Газов котел (газов държач)	1,8 п.
Газов котел (бутилки)	2,8 п.
Дизелов котел	3,2 п.
Електричество (директно отопление)	3.6 стр.

Топлинно възстановяване

Използването на рекуперация на топлина ще бъде стъпка към създаването на енергийно ефективен частен дом, както и добър начин да спестите от сметки за комунални услуги. Възстановяването на топлината е връщането на топъл въздух през вентилационна система. Когато проветряваме, ние не само пропускаме студен въздух, но и изпускаме топъл въздух, като по този начин дискредитираме централната отоплителна система и изхвърляме пари.

При възстановяване се поддържа не само температурният режим, но и въздухът се почиства. Всяка модерна "пасивна" частна къща има система за рекуперация на топлина. Организацията на възстановяване е евтина, особено в сравнение с ползите, които носи. Както показват статистическите данни, около 40% от топлината отива на улицата, когато се проветри. Но вие вече сте платили за тази топлина!

И така, има много различни енергоспестяващи отоплителни системи и основният въпрос е как да изберем най-оптималната. За да направите това, трябва да отделите време и усилия за неговия избор, закупуване и инсталиране.

Топлоносител

Една от схемите за класификация. Трябва да се признае, че далеч не е завършен.

Ако не навлизате в малки подробности, тогава има три основни типа охлаждаща течност за отоплителни системи:

• Отопление на вода - на практика това е не само вода, но и различни незамръзващи течности на нейната основа, глицерин и масло. В повечето случаи е възможно да се премине от една охлаждаща течност от този тип на друга, без да се модифицира отоплителната система.
• Използвайте за отопление двойка налага много по-строги изисквания за якост и устойчивост на топлина на тръби и отоплителни устройства. Очевиден плюс - прегрятата пара, поради по-високата си температура, осигурява по-голяма ефективност на отопление със същия размер на радиатора или регистъра. Минус - голяма опасност за жителите на помещенията при всякакви произшествия.

Моля, обърнете внимание: жилищните сгради не се отопляват с пара. В наше време парното отопление е част от индустриалните помещения и главно в предприятия с остаряла материално-техническа база.

• И накрая, помещенията могат да се хранят нагрят въздух... За транспортирането му се използват изолирани въздуховоди. Като правило въздушното отопление се комбинира с вентилационна система.

Схематична схема на котел за въздушно отопление.

В този ред ще започнем да разглеждаме приложените схеми.