Современные энергосберегающие системы отопления

При проектировании систем отопления в частном доме – коттедже, таун-хаусе или на даче – первоочередная задача заключается в том, чтобы сделать систему отопления максимально энергоэффективной, это значит, что нужно увеличить КПД тепловых приборов, снизить затраты на электроэнергию. Многие задумываются о том, что можно использовать возобновляемую (альтернативную) энергию – ветер, солнце, вода. Не менее важно снизить или привести к нулю вредное воздействие электроприборов на окружающую среду. Для этого существуют дома, которые называются энергопассивными. Это значит, что при отоплении дома электроэнергии должно тратиться на 40% меньше, чем в обычном доме. В идеале можно спроектировать такой дом, что траты энергии сведутся к нулю. В некоторых проектах может также наблюдаться переизбыток энергии. Чаще всего такие дома существуют на возобновляемых источниках энергии, но следует помнить, что установка таких систем стоит очень дорого. Во многих случаях такие траты могут никогда не окупиться. Например, если установить солнечные батареи и рассчитывать на получении энергии от них, то необходимо вначале проанализировать, сколько дней в году в регионе бывают солнечные дни. Если солнечных дней будет немного, то, соответственно, придется использовать обычные источники энергии для получения тепла. Такая же ситуация обстоит и с другими альтернативными и возобновляемыми источниками. Помимо них существует много тепловых приборов, которые, конечно же, не обеспечат бесплатным теплом, но помогут значительно сократить траты на систему отопления. К таким приборам можно отнести следующее оборудование:

• система умный дом;
• энергоэффективные энергосберегающие конвекторы;
• инфракрасные обогреватели;
• кварцевые обогреватели;
• тепловые панельные обогреватели;
• тепловые насосы;
• индукционные котлы;
• из альтернативных источников чаще всего используются солнечные батареи.

В этой статье рассмотрим все основные приборы отопления, которые позволят снизить затраты на электроэнергию, не нанесут ущерба окружающей среде и будут энергоэффективными.

Умный дом объединяет в себе не только системы отопления, но и все электроприборы в доме. Эта система может в автоматическом режиме регулировать работу всех электроприборов, перераспределять их работу, включать и отключать оборудование, эффективно использовать электроэнергию. Помимо этого система умный дом позволит сделать жизнь в доме более комфортной. Отопление является приоритетной задачей в любом доме.

Электроконвекторы нового поколения позволяют обеспечивать комфортную систему отопления в любом загородном доме. Современные конвекторы предназначены для максимально точной установки и поддержания требуемого уровня тепла в помещении. Принцип работы конвекторов заключается в процессе конвекции, при котором происходит нагрев воздуха и равномерное распределение нагретых воздушных масс по комнате. В конвектор поступает воздух через специальные воздухозаборные решетки. Внутри конвектора расположен ТЭН, который отвечает за нагрев воздуха. Спираль накаливания в современных моделях конвекторов не соприкасается напрямую с воздухом, например, она может быть погружена в кварцевый песок. Благодаря этому воздух не пересушивается. При нагревании воздуха он поступает в верхнюю часть конвектора и выходит из воздухораспределительных отверстий в комнату. Нагретый воздух поступает вверх к потолку, а холодный вымещается к полу и процесс повторяется. Таким образом, помещение прогревается быстро и эффективно. 

Они могут поддерживать температуру с точностью до 0,4С. При отключении конвектора, когда он находится в режиме ожидания, современные конвекторы не потребляют больше 0,5 Вт. Все это позволяет значительно снизить траты на отопление. При этом конвекторы, в зависимости от модели, могут управляться на расстоянии из любой точки планеты. При подключении конвекторов к интеллектуальным системам управления можно задавать программы работы на несколько дней или недель вперед. С их помощью можно запрограммировать разный режим работы конвекторов в разных помещениях, в зависимости от назначения помещения. Например, для детской комнаты подойдет один режим, а для подсобного помещения можно уменьшить отопление, понизать градус, что также позволит снизить затраты на электроэнергию. Такие конвекторы удобны и в тот период, когда в доме никто не проживает длительное время. Например, на даче, или если вся семья уезжает в зимнее время года в отпуск. В этом случае важно подумать о том, чтобы все коммуникации в доме оставались в рабочем состоянии и не промерзли, иначе может произойти разрыв труб и все коммуникации выйдут из строя. В этом случае на конвекторах нового поколения есть режим незамерзания – отопление дома при температуре +8С. При этом режиме конвекторы работают постоянно, поддерживая минимальную температуру +8С, при которой все коммуникации сохранятся и не получат повреждений. 

Также для тепловых приборов, которые находятся в доме, важна безопасность. Современные конвекторы не нагреваются выше 60С, поэтому не станут причиной получения ожогов. Такие обогреватели можно устанавливать даже в детских комнатах. Помимо этого конвекторы могут использоваться и во влажных помещениях, так как они соответствуют классу защиты IP 24. В этом случае, при их установке, например, в ванной комнате, важно просто не допускать прямого попадания струй воды.

Принцип работы инфракрасных обогревателей в корне отличается от работы конвекторов. При включении инфракрасного обогревателя происходит нагревание помещения за счет ИК-изучения. Инфракрасные волны нагревают не воздух в помещении, как в случае с конвектором, а предметы, которые расположены в зоне действия лучей теплового прибора. Дальше предметы начинают отдавать тепло воздуху в помещении. При использовании инфракрасных обогревателей воздух в помещении прогревается медленно, но и расход электроэнергии в этом случае не очень большой. Именно поэтому такие приборы можно смело отнести к энергосберегающим системам отопления. Но не стоит забывать и о минусах. В их числе – небольшая площадь обогрева, поэтому чаще всего для большего охвата инфракрасные обогреватели устанавливаются на потолок, кроме того, их нельзя использовать долго, так как инфракрасное изучение в больших количествах может неблаготворно влиять на здоровье человека. Наиболее оптимальной будет установка таких обогревателей в зимнем саду или в оранжерее, также возможно отопление ими подсобных помещений.

К инфракрасным тепловым приборам можно отнести и пленочные обогреватели. Они также работают благодаря инфракрасному излучению, но в дополнение используют и принцип конвекции. Эти тепловые приборы устанавливаются в пол и представляют собой пленку с фольгированным экраном и нагреватель. Их основной плюс в том, что их КПД равен 98-99%. Но к минусам можно отнести очень длительный период нагрева помещения, так как они нагревают предметы, находящиеся рядом, и только потом эти предметы начинают отдавать тепло в воздух.

Кварцевые обогреватели смотрятся очень необычно – они представляют собой монолитный пласт кварца из спрессованного песка. Их принцип работы заключается в следующем – в них установлена нихромовая спираль, которая отвечает за нагрев кварцевой плиты. Кварцевая плита нагревает окружающий воздух в помещении. Основной плюс данных отопительных приборов в их нестандартном внешнем виде и в том, что даже после отключения прибора они продолжают отдавать тепло еще минимум 5 часов. К минусам относится невозможность установки точной температуры. Помимо этого, кварцевые обогреватели не снабжены терморегулятором, но его можно приобрести самостоятельно и установить на прибор. Однако за счет своей конструкции максимально точной температуры в помещении все же ожидать не приходится.

Тепловые энергосберегающие панели становятся очень популярными отопительными приборами в последнее время. Но сразу стоит отметить, что их можно рассматривать в качестве энергосберегающих отопительных приборов только в случае их постоянного использования в качестве полноценной системы отопления, а не как дополнительный источник тепла. Тепловые панели выглядят максимально лаконично, они представляют собой панель с теплоаккумулирующим покрытием на задней стенке прибора. Работают они по принципу конвекции и достаточно быстро прогревают помещении. При их работе не выделяется вредного излучения, и они не наносят ощутимый вред окружающей среде. 

На данный момент это самый перспективный способ отопления на период перехода от традиционных способов отопления к возобновляемым. Но экономить электроэнергию они будут только в случае подключения к водяному контуру, а также в случае использования геотермального тепла, этот момент следует учесть. Более дешевый и простой тип теплового насоса системы «воздух-воздух» уже давно и широко применяется для отопления, но в регионах, где температура наружного воздуха не опускается ниже минус 5С. Именно тогда эффективность будет высокой: СОР=2,5. При более низких температурах эффективность падает и приходится дополнять тепловой насос бивалентной схемой отопления или использовать его с системой трегинерации, но это во много раз усложняет конструкцию.

Тепловой насос состоит из двух блоков – наружного и внутреннего. Нагретый воздух может эффективно по системе воздуховодов прогреть весь дом. Но монтаж такой системы отопления будет очень сложным и дорогим. 

Индукционный электрокотел тоже относится к энергосберегающим тепловым приборам, которые используются для отопления дома. Он позволяет эффективно нагревать воздух в доме и тратит сравнительно небольшое количество энергии за счет своей конструкции. Принцип работы индукционного котла заключается в следующем. По металлической катушке, которая находится в металлическом корпусе котла, проходит ток. Стержень в самой катушке нагревается и начинает прогревать воду, которая в данном случае является теплоносителем. Горячая вода проходит по периметру всего дома и прогревает его. При установке индукционного котла можно сэкономить достаточное количество электроэнергии, однако важно знать, что габариты и непрезентабельный внешний вид самого котла требуют выделить для него специальное место, скрытое от глаз.

Безусловно, использование любых альтернативных источников тепла является наиболее предпочтительным, так как они не тратят электроэнергию, относятся к возобновляемым и не наносят ущерба окружающей среде. Наиболее часто используемыми являются солнечные батареи – воздушные солнечные коллекторы. Иногда используют водяные воздушные коллекторы, в этом случае происходит нагрев воды, а не воздуха и вода по трубам проходит по всему периметру и обогревает дом. Для установки воздушных коллекторов лучше всего обратиться к профессионалам, которые могут сделать это качественно. Также стоит учитывать, что получение полного отопления от энергии солнца возможно только в регионах, где солнце есть круглый год. В регионах с частыми дождями такой тип отопления не подойдет или же нужно будет использовать смешанный тип отопления – основным источником тепла станут электроприборы, а в качестве дополнительного – энергия солнца.

Для того чтобы определиться с энергоэффективным прибором, нужно изучить все возможные предложения на рынке и выбрать для себя наиболее оптимальный из расчета бюджета, поставленных задач и типа региона. Некоторые обогреватели можно использовать во всех помещениях – жилых и подсобных, некоторые модели лучше всего все же применять в нежилых помещениях. Если необходимо управление на расстоянии или программирование обогревательных приборов, то лучше использовать энергоэффективные конвекторы нового поколения, они позволят точно поддерживать нужную температуру в доме. Если этого не требуется и есть свободные подсобные помещения, то можно установить индукционный котел, если дом находится в регионе, где солнце светит 365 дней в году, то можно отдать предпочтение воздушным солнечным коллекторам. В ином случае можно использовать несколько типов отопительных систем для того, чтобы экономично и эффективно обогреть все помещения в доме.