Енергоносії продовжують дорожчати, і разом з ними зростає вартість опалення. У цій статті ми розглянемо сучасні системи опалення приватного будинку - насамперед з точки зору їх економічності.
еволюція

Почнемо, однак, з дещо ретроградських реверанс у бік звичного радіаторного обігріву будинку. Давайте розберемося, якими можуть бути традиційні системи опалення приватного будинку із сучасних комплектуючих.

Котли
Почнемо з джерел тепла. Які новинки з'явилися в цій галузі?
• Індукційні електричні котли являють собою трубу з діелектрика, в яку поміщений нагрівач - монолітний сердечник з будь-якого феромагнітного металу. Навколо труби намотана індукційна котушка, збудлива в матеріалі сердечника вихрові струми.

В результаті він розігрівається і віддає тепло воді або іншому теплоносію. Переваги конструкції - висока потужність при мінімальному розмірі і крайня відмовостійкість. Схема пристрою не містить рухливих або зношуються з часом елементів.
• Електродний котел теж украй компактний. Для нагрівання води використовуються поміщені в неї два електроди. Вода завдяки розчиненим у ній солям є електролітом, та поточний через неї струм розігріває рідину.

Ця конструкція цікава, перш за все, абсолютною безпекою: при витоку води нагрів припиниться не завдяки спрацьовуванню автоматики, а в силу що лежить в основі роботи приладу фізичного принципу.
Однак: як і будь-які електричні прилади прямого нагріву, ці пристрої неекономічні. Що б з цього приводу не писали маркетологи, закони фізики не обдуриш: для того, щоб отримати один кіловат теплової потужності, доведеться витратити один кіловат потужності електричної.
• Конденсаційні котли - це газові нагрівачі, що використовують вищу теплоту згоряння газу. Що це таке? Після повного згоряння його продукти конденсуються на додатковому теплообміннику, нагріваючи його.

Використання теплоти і згоряння газу, і конденсації дозволяє досягти ККД вище 100 відсотків. Зрозуміло, що за 100% береться все тепло, що виділяється при згорянні палива.
Газогенераторний котел розбиває процес горіння дров на два етапи. Спочатку вони згорають при нестачі кисню, утворюючи золу і горючий піролізний газ. Потім газ дожигается в окремій топці. Така схема роботи дозволяє збільшити в кілька разів проміжок часу між завантаженнями топливника; крім того, котел може більш гнучко підстроювати поточну теплову потужність під потреби будинку.

Радіатори
Які сучасні опалювальні прилади найбільш цікаві?
• Алюмінієві радіатори в абсолютній більшості випадків є кращим вибором для автономного опалення. Прекрасна тепловіддача, що досягає 210 ват на секцію при стандартній висоті, і невисока ціна - що ще потрібно в котеджі?
• Мідно -алюмінієві конвектори - різновид біметалевих опалювальних приладів. Вони являють собою мідну трубу з теплоносієм, на яку напресовано алюмінієве ребра.
Монтаж - підлоговий, настінний або внутрипідложні, у останньому випадку для збільшення тепловіддачі практикується обдув тихохідним вентилятором. Пристрій цікаво найвищої тепловіддачею при дуже компактних розмірах.

Труби
Сучасне опалення заміського будинку виконується, як правило, трубами одного з двох типів:
1. Поліпропіленові труби, армовані алюмінієвою фольгою або скловолокном. Вони міцні, дешеві і дуже прості в монтажі. Низькотемпературна зварювання за допомогою недорогого паяльника робить з'єднання не поступається за міцністю цельному ділянці труби.
2. Зшитий поліетилен застосовується для променевої розводки в стягуванні і для монтажу теплої підлоги. Труби дуже міцні, переносять температуру до 110С і володіють гнучкістю, що дозволяє укладати їх криволінійно.

Зверніть увагу: комплект інструментів для монтажу з'єднань і різання труб обійдеться в досить значну суму - до 30 000 рублів. Втім, його можна взяти напрокат на час будівельних робіт.
У міських умовах може використовуватися ще один тип труби - гофрована нержавіюча сталь. Матеріал робить її міцною, а гофрування - гнучкою. Для з'єднання використовуються компресійні фітинги, обжимають трубу високотемпературним силіконом.
В принципі ніщо не заважає використовувати ці труби і для автономного опалення; проте витрати будуть куди вище, ніж при використанні полімерних розливом і підводок. Метр корейської Kofulso перетином 16 міліметрів коштує від 170 рублів; німецька Rehau обходиться в два- три рази дорожче.

Революція
У попередньому розділі ми розглянули лише нові матеріали, які можуть використовуватися для реалізації дідівських проектів. Сама концепція використання для опалення викопного палива або прямого нагріву електрикою, як і конвекційна схема опалення, морально застаріла.
Сучасні технології в опаленні спрямовані, насамперед, на те, щоб мінімізувати витрати і негативний вплив на екологію.

Тепла підлога
Основний недолік конвекційного опалення радіаторами - нерівномірний розподіл температури в об'ємі приміщення. Для того, щоб на висоті людського зросту повітря нагрівся до комфортних 20 градусів, під стелею повинна бути не менше 25.
Тим часом кількості тепла, марно що залишає будинок через перекриття і дах, визначається, перш за все, температурою безпосередньо під ними. Просте зменшення СЕРЕДНЬОЇ температури в кімнаті на 2 градуси дає приблизно 20 -відсоткову економію на паливі.

А що, якщо перетворити на джерело тепла всю поверхню підлоги? Якщо він буде нагрітий до 25 градусів, то на висоті 1,5-2 метра буде 23 - 24С, а під стелею - не більш 20. Втрати тепла різко скоротяться; при цьому температурний режим з точки зору людини, що знаходиться в приміщенні, стане більш комфортним!
На даний момент існує три реалізації теплої підлоги.
1. У разі водяного опалення в стяжку укладається цільна, без з'єднань, труба - металопластикова або із зшитого поліетилену. Температура теплоносія в ній обмежена 40 градусами.
2. Гріючий кабель - провідник з високим опором - альтернатива водяному підлозі в разі, якщо ви опалює електрикою. Іноді кабель монтується на підкладку і продається у вигляді гріючих матів.

Нарешті, плівковий електричний тепла підлога - це тонка діелектрична підкладка з нанесеними на неї токоведущими доріжками. Він дуже зручний в плані монтажу тим, що не вимагає збільшення висоти підлоги і укладається під будь-яке чистове покриття - ламінат, лінолеум або кахель.
інфрачервоне опалення
Перераховуючи сучасні опалювальні системи, не можна не згадати інфрачервоні обігрівачі. На ринку присутня два їх основних типи - високотемпературні, з вольфрамовою спіраллю в трубці з кварцового скла, і низькотемпературні панелі.

В останньому випадку джерелом тепла може служити і та ж спіраль, тільки розігріта до температури не вище 90 градусів, і цілісна керамічна панель з нанесеним на неї провідником, і прихований за екраном плівковий нагрівальний елемент.
Такий прилад гранично легко змонтувати своїми руками. Власне, досить просто підвісити його до стіни або стелі і підключити до розетки. Строго кажучи, саму ідею не можна назвати новою: спіралі з рефлекторами використовувалися ще півстоліття тому, а проте в порівнянні з традиційними конвекторами і масляними обігрівачами ці прилади дають помітну економію.

За рахунок чого вона досягається?
1. Нагріта інфрачервоним випромінюванням поверхню підлоги, меблів та стін прогріває повітря. При цьому розподіл температури в кімнаті аналогічно тому, що ми можемо спостерігати у випадку систем теплої підлоги: даремний нагрів повітря під стелею зводиться до мінімуму.
2. Крім цього, людина в поле дії інфрачервоного обігрівача теж відчуває тепло. Його шкіра, як і будь-яка інша поверхня, нагрівається. В результаті при збереженні суб'єктивного комфорту фактична температура в приміщенні може бути знижена до 16-18 градусів. Як температура впливає на втрати тепла через стіни і дах - вже говорилося.

Теплоаккумулятори

Сучасні технології опалення будинку дозволяють використовувати для нагріву теплоносія дешевий нічний тариф на електрику. Для підтримки тепла в приміщенні протягом доби використовується нескладне пристосування - тепловий акумулятор, теплоізольований бак великої місткості.

Під час дії нижчого тарифу теплоносій нагрівається; потім протягом дня тепло поступово віддається опалювальних приладів.
Корисно: ще одне зручне застосування теплоаккумулятора - використання в парі з твердопаливним котлом. При достатній потужності котла акумулювання тепла дозволить топити не частіше разу на добу.
сонячні колектори

На жаль, незалежне енергозабезпечення приватних будинків не отримало поки на пострадянській території великого поширення. Причини цього - суто технологічного плану. Якщо самі сонячні батареї купуються надовго, то необхідні для накопичення електроенергії акумулятори мало того, що дороги - ще і мають дуже невеликий (не більше 5-7 років) термін служби.
А от використовувати теплову енергію, джерелом якої є сонячне світло, дуже просто. Примітивний сонячний колектор - це пофарбований в чорний колір бак, закритий скляною конструкцією. Сонячні промені нагрівають бак, а скло мінімізує втрати тепла за рахунок конвекції.

Останнім часом, однак, набули поширення колектори на вакуумних трубках. Вони перетворюють на тепло до 94 % сонячних променів; нагадує термос структура трубки зводить втрати тепла до мінімуму.
Не спокушайтеся: колектор не забезпечить вас безкоштовним цілодобовим опаленням. Вночі він з очевидної причини не працює; похмура погода зменшує вироблення тепла в кілька разів.
Однак зменшити витрати на обігрів житла колектор цілком здатний. У теплих регіонах країни цей пристрій може забезпечити потребу в теплі на 25-30 відсотків.

Теплові насоси
Нарешті, найбільш економічна і не залежить від сонця сучасна система опалення використовує різні типи теплових насосів. Цієї концепції ми приділимо найбільш пильну увагу.
Потрібно чітко розуміти: тепловий насос не пропонує безкоштовного опалення. Більше того: при поточних цінах експлуатаційні витрати виявляться вище, ніж при використанні магістрального газу.

Ключове слово - перспективність.
• Ціни на газ ростуть швидко і безперервно. Це викопне паливо, запаси якого обмежені. Попит при дефіциті пропозиції викликає збільшення вартості - закон ринку.
• Європейські розцінки вищі російських і українських в 8-10 разів. А ми рухаємося до вільного ринку і відповідними цінами.
• Разом з тим енергопостачання в останні роки проявляє дуже приємну тенденцію переходу на поновлювані джерела. Все більшою мірою для виробництва електрики використовується не вугілля і газ, а вітер, сонце і перебіг води. З практичної сторони це означає, що зростання тарифів на електроенергію буде багаторазово відставати від зростання цін на всі види викопного палива.

При цьому сучасні схеми опалення з використанням теплових насосів набагато економічніше будь-яких видів електрокотлів, інфрачервоних обігрівачів і теплих підлог. Справа в тому, що насос використовує електроенергію не для вироблення тепла, а для його перекачування в будинок з іншого джерела.
Фактично, його пристрій нагадує... звичайний холодильник. Тільки що працює на обігрів.

Корисно: всі види теплових насосів можуть не тільки гріти приміщення, але і охолоджувати його в літню спеку.
В результаті теплові насоси на кожен кіловат електричної потужності забезпечують 3-6 кіловат тепла. Причому перекачувати його вони здатні від більш холодної середовища до більш теплою. Що може служити джерелом теплової енергії?

Грунт
Насоси, що використовують геотермальне тепло, найбільш дороги. Причому у велику суму обходиться не тільки сам пристрій, але і його монтаж. Зонди - теплообмінники опускаються в забурення на кілька десятків метрів свердловини, де температура грунту не залежить від клімату на поверхні і завжди дорівнює 10-12 градусам.
Навіщо такі складнощі? Чому не можна розташувати колектор - теплообмінник горизонтально нижче точки промерзання?

Можна, і горизонтальні колектори використовуються поряд з вертикальними. Проте їх застосування пов'язано з низкою незручностей:
• Колектор займає площу, у кілька разів більшу, ніж площа будинку. Чи не кожне домоволодіння може похвалитися присадибною ділянкою такого розміру.
• При цьому використовувати грунт над теплообмінником для посадок не можна: коріння рослин будуть заморожені. Колектор таки помітно охолоджує грунт.
Однак при всіх своїх недоліках сучасне опалення приватного будинку за допомогою геотермального теплового насоса найбільш надійно і незалежно від кліматичних умов.

Вода
Якщо поруч з вами є незамерзаючий водойму великого обсягу - вам пощастило. Досить занурити в нього теплообмінник і притопити його вантажами - і ви отримаєте невичерпне джерело тепла.
Частіше, однак, використовується інша схема роботи. Високий рівень грунтових вод зустрічається куди частіше поточної поруч незамерзаючої річки, тому типовий тепловий насос вода-вода працює так:
• На невеликій відстані від будинку буряться дві свердловини.
• З однієї з них глибинний насос або стоїть на поверхні насосна станція відбирає воду, яка проходить через теплообмінник.
• віддає тепло вода зливається в другу свердловину.

Увага: дебет свердловини може сильно змінюватися з часом. На відміну від насосів грунт- вода, схема схильна несприятливому впливу змін у навколишньому середовищі.
повітря
Теплові насоси повітря -повітря найбільш дешеві. Найпростіші пристрої цього класу - це, по суті, адаптовані для низьких температур інверторні кондиціонери вартістю не більше 25 тисяч рублів. Вся адаптація полягає в тому, що зовнішній блок комплектується гріючим кабелем, що перешкоджає обмерзання.
Інструкція з монтажу нічим не відрізняється від порядку установки звичайного кондиціонера. Пристрої, однак, має сенс застосовувати лише в теплій кліматичній зоні. При температурі істотно нижче нуля ефективність їх роботи сильно падає, а при -30 і нижче робиться неможливою.

Власне, саме такою схемою опалення користується живе в Криму автор статті. Для опалення добре утепленого поверху площею 75 м2 вистачає кондиціонера Cooper @ Hunter CH- S09FTXS з тепловою потужністю 2,9 кіловата.
Споживання електрики при роботі на повній потужності - 580 ват. Місячна вартість опалення в перерахунку на російські гроші - 900-1000 рублів. Температура в будинку - 20-22 градуси.

Висновок
Хочете дізнатися більше про сучасних системах обігріву житла? Можливо, корисну для себе інформацію ви знайдете у відео в кінці статті.