Система отопления энергосберегающая: Энергосберегающие системы отопления: как можно сэкономить?

Отопление будущего с помощью энергосберегающих систем

Энергетическая эффективность отопления частного дома – необходимость времени. В обозримом будущем энергоресурсы дешеветь не будут. Для обогрева жилищ нужны энергосберегающие системы.

Кварцевые монолитные ТЭНы

В конце 20 века в РФ запущены в производство МКТЭНы – монолитные кварцевые тепловые электрические нагреватели.

От традиционных ТЭНов эти преобразователи электроэнергии в тепло сильно отличаются. Позднее они вошли в энергосберегающие системы электрического отопления.

Устройство обычного нагревателя

В ТЭНах электронагревательный элемент в виде спирали из тонкой нихромовой проволоки установлен в металлической трубке: стальной нержавеющей, медной, латунной или алюминиевой. От металла спираль отделена засыпкой мелкораздробленного периклаза, не проводящего электрический ток.

Периклаз – это огнеупорный искусственный материал, получаемый электроплавкой или обжигом природного окисла магния – магнезита.

Конструкция монолитного электронагревателя

В МКТЭНах нагревательный элемент нового поколения размещен внутри бетонной пластины с габаритами 610 х 340 х 25 мм. От слабо проводящего электрический ток бетона его отделяет толстая прослойка из непроводящего кварцевого песка.

Кроме того, в этом устройстве используется свойство сухого кварцевого песка аккумулировать своей массой тепло, вырабатываемое тепловыделяющим проводником при пропускании через него электрического тока. Такая способность кварца позволяет добиться существенного энергосбережения при обогреве жилища.

Накапливается тепловая энергия толщей бетонной панели, после чего отдается в виде длинноволнового инфракрасного излучения. После выключения напряжения начинает работать энергосбережение – эффект «раскаленного кирпича», т.е. бетонная панель с кварцевым песком выделяет накопленное тепло.

Система отопления на кварцевых ТЭНах

Современные технологии начали использовать уже в новом веке. На основе этих нагревательных элементов-панелей создано энергосберегающее отопление – система локального автономного обогрева помещения.

Основные элементы

В состав системы входят:

• электрические нагревательные элементы типа МКТЭН, температура которых достигает 85 – 95 °C;
• датчики температуры воздуха снаружи здания и внутри каждого из отапливаемых помещений частного дома;
• схемы управления нагревательными элементами.

Преимущества

Энергосбережение и высокая экономичность этого способа отопления основаны на том, что длительность работы системы за сутки меняется от 3 до 10 часов. Это время значительно уменьшается при правильном утеплении частного дома. Экономия – до половины расходов традиционной системы на электронагревателях.

Такого существенного энергосбережения удается достичь благодаря следующим достоинствам монолитных кварцевых ТЭНов:

• низкая стоимость – нагревательная проволока не мотается в спираль, металлическая трубка не используется, не режется, не гнется и пр.;
• малый нагрев проволоки и полная изоляция от кислорода дает большой срок работы при отоплении частного дома;
• не нужно обслуживание;
• электро- и пожаробезопасные технологии обеспечивают нагрев поверхности ниже температуры воспламенения материалов в доме;
• простой монтаж и др.

Использование инфракрасного обогрева

Когда вы зимой греетесь у костра в лесу, вам тепло, хотя вокруг морозный воздух. Вы пользуетесь потоком инфракрасного излучения.

Инфракрасные отопительные панели дают невидимое тепловое излучение. Эффект по этой технологии достигается, когда нагревающий элемент не раскаляется до температуры свечения, а дает тепло при нагреве до десятков или нескольких сотен градусов.

Эти устройства используются как энергосберегающее отопление, когда нужно обогреть небольшое помещение. Нагревать большие площади с высокими потолками дорого, т. к. теплый воздух поднимется вверх, а его место займет холодный.

Такое излучение проходит сквозь воздух, не нагревая его. Попав на поверхность пола, оборудования, инфракрасное излучение поглощается материалом, который нагревается и отдает конвекцией тепло в окружающий воздух. Возле инфракрасной панели человеку комфортно, как у горящего костра. Ученые провели эксперимент по технологии экономии тепла:

• нагрели воздух в помещении до + 45 – 50 °C, но при этом заморозили стены – люди ощущали холод;
• нагрели стены и охладили воздух до + 10° C – работникам было комфортно.

Инфракрасные отопительные панели, имеют и другие названия: керамические, тепловые или лучевые панели и т. д.

Лучевое отопление – это не только энергосбережение, но и комфорт в помещении:

• расход энергии на 50 – 65% меньше, чем при конвективном отоплении;
• нагревается сам человек и окружающие его предметы;
• температура воздуха в помещении на 3 – 5 °C меньше, чем при конвективном отоплении;
• эффект от инфракрасного излучения появляется сразу, без нагрева воздуха в помещении, его стен и потолка;
• перепад температур возле пола и потолка будет в десяток раз меньше, чем при традиционном отоплении.

Как экономить в традиционных системах?

С середины ХХ века для отопления частного дома и многоэтажных зданий использовали технологии водяного отопления. Правильно спроектированная система позволяла вручную регулировать теплоотдачу каждой батареи и так обеспечивать энергосбережение. Но с дешевым топливом при перегреве открывали форточку, а не закручивали вентиль на батарее.

Энергетический кризис привел к многократному росту цен на топливо. Вместо ручного вентиля стали использовать технологии термостатических клапанов. Они сами поддерживают нужную температуру радиатора. При перегреве помещения клапан уменьшит подачу воды в батарею, а ее избыток пойдет через байпас – обходную трубу. Такой способ увеличит энергосбережение и снизит расходы на отопление на 1/5, а то и 1/4.

Еще больший эффект получают, связав все термостатические клапаны при автоматизации управления системой отопления.

как сберечь тепло в отопительной системе

В современном мире все острее встает проблема острой нехватки природных ресурсов, в том числе источников энергии, а потребность в ней постоянно увеличивается. В связи с этим на первое место выступает вопрос сбережения и максимально рационального потребления энергоресурсов в производстве, быту и социальном обеспечении. С уверенностью можно утверждать, что энергосбережение — одна из глобальных проблем современности.

Это приводит к тому, что все чаще не смену традиционным системам отопления постепенно приходят не широко известные пока, но экономически более выгодные и экологически чистые в сравнении с традиционным электрическим и газовым способом отопления помещений.

Традиционные отопительные системы

К самым распространенным из традиционных отопительных систем относятся электрическое и газовое отопление. Газовое пожалуй самое энергосберегающее на сегодня отопление. Электрическое отопление относительно безопасно с точки зрения экологии, но экономически оно абсолютно не выгодно, поскольку центральное электроснабжение никак нельзя назвать дешевым, особенно когда речь идет о больших площадях. На данный момент существуют способы относительно дешевой выработки электроэнергии, но они пока мало используются.

Пиролизный котел для использования в качестве топлива биомассы.

Электрическое отопление имеет существенный недостаток: используя электрические радиаторы отопления, очень трудно обогреть значительное пространство. А что касается газового отопления, то оно отличается и достаточно высокой ценой, и сильным негативным воздействием на окружающую среду. Хотя газовые котлы -довольно эффективны как способ отопления. Котел отопления может работать и на углях, но это тоже не очень удобно. Особенно актуально данная проблема встает перед обладателями частной загородной недвижимости, по той причине, что часто в коттеджных поселках просто не подведено центральное отопление и здесь для отопления электрический обогреватель просто незаменим.

Конечно, еще существует возможность установить котел отопления, работающий на углях, солярке или дровах или использовать радиатор отопления, но обслуживание такого отопления часто весьма хлопотно, и связано с возможностью возникновения неожиданных неисправностей. Рассмотрим пока мало известные в России, но уже давно широко распространенные за рубежом экономичные и экологически чистые системы отопления.

Новые виды отопления

Сначала будет целесообразным перечислить эти системы. К ним относится:

• Биомасса
• Биогаз
• Энергия от солнца
• Тепловые насосы.

Это основные нетрадиционные системы отопления. Использование биомассы является довольно выгодным способом отопления поскольку в нем могут использоваться практически любые органические отходы, например: отходы деревообрабатывающего производства, сельского хозяйства, и т.д. Использование этого способа довольно эффективно решает эту задачу, при этом проблема энергосбережения в системах отопления уходит на задний план. Не так давно был изобретен способ отопления с использованием соломы, остающейся после уборки зерновых культур.

На основе этого топлива работает энергосберегающий котел газообразования. Конечно же, отопление соломой звучит довольно таки смешно, но на самом деле это самый продвинутый на сегодняшний день способ энергосбережения при отоплении помещений. Следует отметить, что использование производственных отходов в качестве топлива позволяет не только значительно экономить денежные средства по причине низкой себестоимости отходов, но и сберечь невосполнимые природные ресурсы, такие как уголь, газ, продукты нефтепереработки.

Как это ни странно на первый взгляд, но солома зерновых культур очень энергоэффективное сырье и ее сжигание позволяет выработать значительное количество тепла. В Германии разработана система отопления, в основе которой лежат котлы для газообразования, работающие на твердом топливе, в частности на рулонах прессованной соломы.

Биогаз работает так: при разложении органических отходов, живущие в них бактерии выделяют газы, которые могут быть использованы в качестве топлива. Причем исходное сырье, из которого получают биогаз можно разделить на три типа:

• Органические бытовые и сельскохозяйственные отходы
• Сточные воды
• Мусор на свалках.

Порой бывает целесообразно строить заводы по переработке отходов в топливо, вблизи от крупных свалок мусора. Это в значительной степени помогает сократить лишние расходы средств на погрузку и доставку сырья на завод. Очень большой плюс такого способа получения энергии заключается в том, что перерабатывая мусор, можно освободить землю хотя бы частично от постоянно растущего числа свалок, что полезно как с точки зрения экологии, так и с хозяйственной точки зрения: исключается необходимость тратить немалые средства на погребение отходов. В настоящее время в России уже функционирует некоторое количество газгольдеров, работающих на основе сельскохозяйственных отходов, но пока такие энергосберегающие способы отопления не получили широкого признания и распространения.

Солнечная энергия. Это энергия, поступающая на Землю вместе с солнечными лучами. Именно благодаря ей на Земле возможна жизнь. Эта энергия есть тепло, которое можно ощутить, находясь под солнечными лучами.

На Землю каждый день поступает значительное количество солнечной энергии (в зависимости от времени года и погодных условий в разных местностях это количество не одинаково), но большая ее часть расходуется как бы в пустую. Поэтому, сравнительно недавно, человечество озаботилось вопросом сбора солнечной энергии и замены ею ископаемых энергоносителей. В настоящее время разработано значительное количество различных видов солнечных батарей, в том числе и, относительно маломощных, подходящих для частного использования.

Но, несмотря на большие преимущества, данный способ имеет и существенные недостатки, главный из которых состоит в прямой зависимости количества накапливаемой энергии от погодных условий и степени освещенности в данной местности. По этой причине такой способ нельзя считать надежным, и поэтому до сих пор солнечная энергия применяется крайне редко.

Тепловые насосы

Последняя из перечисленных ранее систем энергосбережения — тепловые насосы. Это одна из самых эффективных на сегодня энергосберегающих систем отопления. Принцип функционирования тепловых насосов довольно интересен и необычен: особыми приемами из земли извлекается тепло и подается в здание, а из здания назад в землю уходит холод. Существуют различные системы тепловых насосов .Достаточно практично и оригинально!

Тепловые насосы используются как для отопления помещений так и для подачи горячего водоснабжения, в том числе и в батареи отопления. Пока в России тепловые насосы вместе с остальными нетрадиционными отопительными системами, применяются очень редко и считаются экзотикой, в то время как в странах Западной Европы уже давно широко и эффективно применяются, постепенно вытесняя с рынка теплоснабжения традиционные системы отопления. Эти энергоэффективные системы отопления основаны на мощных, но дорогих полезных ископаемых.

Применение новых технологий

Новые технологии внедряются в нашей стране крайне медленно и приживаются с трудом. Но все-таки, энергосберегающее отопление приходит постепенно и в Россию. Их использование не только снизит расходы на использование энергоресурсов, но и позволит извлекать тепло из самых, как может показаться на первый взгляд, бесполезных вещей, таких как мусор и сточные воды. Особенно эффективным может оказаться использование подобных методов в фермерских хозяйствах, так как с одной стороны, позволит не зависеть от центрального снабжения или подвоза топлива, а с другой стороны решит проблему утилизации органических отходов вроде соломы или навоза. В России уже существует несколько форм, занимающихся продажей, установкой и обслуживанием подобных систем отопления.

Энергосберегающие системы отопления частного дома

Каждый фактор однозначно важен. Поэтому подбор частей монтажа нужно делать грамотно. Конструкция обогревания включает, развоздушки, коллекторы, крепежи, увеличивающие давление насосы, трубы, бак для расширения, систему соединения котел, батареи терморегуляторы. На открытой вкладке web проекта мы постараемся выбрать для квартиры правильные компоненты конструкции. Система отопления дома насчитывает некоторые устройства.

Энергосберегающее электрическое отопление – в последнее время наметилась довольно серьёзная тенденция по отношению к удешевлению стоимости электрических систем отопления. Последние современные разработки, по уверениям производителей могут оказаться дешевле в эксплуатации на 50%, чем газовые системы, при одинаковых затратах на установку и наладку.

Прорывом в данном отношении являются системы, основанные на использовании инфракрасного излучения. Принцип действия подобных устройств ближе всего к солнечному свету. Инфракрасные лучи свободно проходят сквозь воздух до твёрдой поверхности и нагревают её. Воздух нагревается от поверхности и поднимается вверх. За счёт такой циркуляции постепенно нагревается и всё помещение. Кроме того, если находится под таким обогревателем напрямую, то тепло будет ощущаться практически сразу.

Подобные нагреватели легко монтируются, не требуют никаких особенных условий эксплуатации. Но стоимость оборудования такого типа вполне сопоставима с газовой колонкой, а окупается система в среднем через 2-3 года. Под такими обогревателями не получится поставить мебель – если сидеть под ними достаточно долго, то вы наверняка почувствуете дискомфорт. Подобное решение подходит для больших помещений и помещений, в которых температуру нет необходимости поддерживать постоянно.

Хорошие отзывы об экономичности имеют и электроконвекторы. Современные приборы этого типа значительно отличаются от своих предшественников – электрообогревателей и электрокаминов. Главное отличие в изменении нагревательного элемента. Теперь в этой роли выступает не открытая спираль, которая могла достигать температуры в 600 градусов и разогревать корпус прибора, а оребренная трубка. За счёт того, что площадь нагревательного элемента увеличилась, произошло следующее: увеличилась общая эффективность и снизилась температура нагрева корпуса устройства. Такой положение вещей позволило снизить потребление и повысить безопасность и уровень комфорта, предлагаемого пользователю.

В итоге стоит заметить, что энергосберегающее электрическое отопление возможно, но для его эффективной работы необходим анализ планировки дома и принципов функционирования, а также чёткое представление принципов, использующихся в работе экономичных приборов. Если правильно ориентироваться при выборе. то вполне возможно достичь высокой рентабельности системы.

Источник: http://220-w.ru/850-energosberegayuschee-elektricheskoe-otoplenie.html

Начните экономить прямо сейчас — закажите услугу тепловизионной съемки Вашего дома и мы поможем снизить затраты на отопление.

Энергосберегающим считается дом, в котором тепловая нагрузка не выше 30Вт/м2 жилой площади, т.е. максимальная отопительная мощность, обеспечивающая отопление дома в самые критичные морозы, не должна превышать произведение тепловой нагрузки (30Вт/м2) на общую жилую площадь.

С чего начинается энергосберегающий дом?

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ДОМА

Энергосбережение в частном доме начинается с обустройства теплоизоляции по контуру дома, исключающей мостики холода. Обустройство теплоизоляции производиться эффективными утеплителями (минеральная вата, базальтовые плиты, пенополистирол, экструдированный пенополистирол, Пенополиуретан).

Каждый из перечисленных утеплителей имеет свой коэффициент теплопроводности, который и определяет будущую толщину теплоизоляции.

Выбранный утеплитель определяет систему монтажа и крепежа, с учетом которого корректируется и толщина утеплителя, т.к. сквозные крепления, а так же стыки плит являются мостиками холода, снижающими теплоизоляционные характеристики (исключения составляют бесшовно-напыляемые самоклеющися материалы и гермитично-стыкующиеся клеящиеся плиты). Толщина утепления может отличаться в 4 раза, при равном утеплении, например:

Вариант 1 напыляемый Пенополиуретан (ППУ) толщиной 8см с теплопроводностью 0,019 Вт/(м*С) — бесшовный самоклеющийся.

Вариант 2 базальтовые плиты с теплопроводностью 0,065 Вт/(м*С) толщиной 35см — грибковое креплением, перехлест плит.

Теплопроводность материалов отличается менее, чем в 3,4 раза, а требуемая толщина для достижения нужных теплоизоляционных свойств более, чем в 4 раза. В данном случае грибковое крепление и стыки плит снижают теплоизоляционные свойства, которые компенсируются увеличением толщины слоя.

Теплоизоляция внешнего контура дома – это:

• Теплоизоляция внешних стен + энергосберегающие окна и двери.

! Заказчику на заметку

1. Генератор тепла

Под этими словами подразумевается не только сам отопительный котел, но и его гидравлическая обвязка, а также насосное и смесительное оборудование.

В качестве генератора тепла в системах отопления домов и коттеджей наша компания часто использует высокотехнологичное котельное оборудование компании Buderus

. Заказчику на заметку

В настоящее время наша компания все чаще выполняет создание систем отопления дома на базе конденсационных настенных котлов. Энергозатраты на эксплуатацию этого современного оборудования на 15 % ниже, чем энергозатраты традиционных газовых котлов.

Современные системы отопления индивидуальных жилых домов обладают такой особенностью, как достаточно неоднородный и переменный характер потребления тепла от котельной. Сказанное относится и к температуре теплоносителя, и к его расходу в течение времени. Для теплого пола требуется теплоноситель с температурой в 35—40 °С, для бойлера ГВС — до 85 °С. Расход теплоносителя может быть постоянным (для теплого пола) или резко переменным — для системы нагрева бассейна или бойлера ГВС. С другой стороны, любой отопительный котел имеет ограничения по минимальной температуре теплоносителя и далеко не лучшим образом реагирует на резкие изменения его температуры в течение времени. Решить проблему возможно, применив коллекторную схему построения котельной с отдельными насосно-смесительными группами для различных потребителей тепла.

Исследования, проводившиеся Национальным Бюро по Стандартам (США) в 1988 году показали, что в режиме частичных нагрузок применение многокотельной установки с полным отключением неработающих котлов дает прирост К.П.Д. котельной до 25—30%. Из практического опыта нашей компании — применение двух котлов оправдано экономически начиная с мощности в 70—100 КВт.

На ряде объектов нашей компании установлены сдвоенные котельные установки

Принцип «один большой котел хуже, чем два маленьких» верен еще и с точки зрения надежности всей котельной установки в целом.

Дополнительно до 3—5% экономии топлива дает запорный клапан отходящих газов, перекрывающих дымоход котла при неработающей горелке.

Этот запорный клапан отходящих газов экономит топливо в одной из спаренных котельных установок

2. Приборы и трубы системы отопления

Наиболее эффективной является система отопления дома, позволяющая достичь комфортной температуры в его помещениях при минимально возможной температуре теплоносителя. В максимальной степени этому удовлетворяет система отопления водяным теплым полом. Она является наиболее комфортной и гигиеничной системой отопления дома, и, кроме того, самой незаметной. Правильно спроектированный и смонтированный теплый пол способен работать практически со всеми видами полов — плиточными, паркетными, полами с линолеумом и ковролином.

Однако расчеты показывают, что в климатических условиях средней полосы России только теплые полы зачастую не в состоянии компенсировать теплопотери здания. особенно с большой площадью остекления. Определяющим фактором здесь является жесткое ограничение на максимально допустимую температуру поверхности пола, которая не должна быть больше +27°С для большинства помещений.

Оптимальной, таким образом, является комбинация теплых полов и радиаторной системы отопления. Огромный выбор типов, моделей и размеров радиаторов позволяет «вписать» их в дизайн любого помещения в соответствии с проектом системы отопления дома.

Радиаторная система отопления дома и «теплый пол» на этапе строительства

У большинства современных радиаторов имеется возможность подключения снизу, из стены или из пола, что позволяет убрать из интерьера трубы системы отопления.

О различных материалах для отопительных труб можно ознакомиться в размещенной на нашем сайте статье «Анализ материалов трубопроводов для систем отопления и водоснабжения ».

С точки зрения энергоэффективности оптимальным является коллекторно-лучевая двухтрубная схема построения системы радиаторного отопления. когда на каждое помещение идет своя ветка отопления — подающая и обратная трубы. Это позволяет максимально точно поддерживать заданную для помещения температуру с минимальным отрицательным влиянием на соседние помещения дома. Исполнительные приводы системы климат-контроля при этом размещаются скрытно, как правило внутри коллекторного шкафа.

3. Система управления «Умный дом»

Современные системы управления «Умный дом» способны внести существенный вклад в экономию энергоносителя, необходимого для отопительной установки. Максимальная энергоэффективность достигается при наличии у системы управления следующих основных функций:

• погодозависимое управление;
• приоритет контуров;
• датчик комнатной температуры;
• возможность внешнего управления и обмена данными.

По ссылке представлен наш подход к интеграции инженерных систем, системы отопления и системы «Умный дом» .

3.1. Погодозависимое управление

Эта функция «Умного дома» автоматически корректирует температуру теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.

Внешний датчик температуры, входящий в систему управления Buderus Logamatic 4000

Следует помнить, что расчетная температура (−28 °С для Москвы) держится не более 3—5% дней в году, и отсутствие погодозависимого управления приводит к превышению комфортной комнатной температуры, и, как следствие, к перерасходу топлива.

Дополнительно, как правило, предусматривается переключение между режимами «зима» и «лето». В последнем случае отопительные контуры выключаются, и работают только те контуры, которые предназначены для круглогодичного использования — подогрев бассейна или контур бойлера ГВС.

Задавать энергосберегающие режимы в системе отопления дома можно с сенсорной панели управления AMX

3.2. Приоритет контуров

Как правило, речь идет о приоритете приготовления горячей воды. На время работы бойлера ГВС система «Умный дом» отключает теплоснабжение вспомогательных контуров или теплоснабжение всех остальных контуров системы отопления дома. Это позволяет уменьшить мощность котельной установки, равномернее распределить тепловую нагрузку во времени, и, таким образом, снизить потребление топлива.

3.3. Датчик комнатной температуры

Предназначен для более точного поддержания заданной температуры внутри дома, при поэтажной системе отопления — на отдельном этаже. Как правило, датчик температуры совмещен с регулятором, с помощью которого и задается необходимая температура на отдельном этаже.

Вверху — регулятор температуры Buderus, внизу — датчик температуры AMX

Замеры на реальных объектах показывают, что разница температуры теплоносителя для отдельных этажей может достигать 10—15 °С.

Современные системы управления «Умный дом» позволяют программировать снижение температуры в помещениях на ночь, когда все спят, или, наоборот, днем, когда все на работе. Надо ли говорить, что это приводит к значительной экономии топлива для котельной установки.

3.4. Возможность внешнего управления и обмена данными

Опыт компании «ТРИА» по комплексной автоматизации инженерных систем позволяет снизить общее энергопотребление дома или коттеджа за счет применения системы покомнатного климат-контроля и увязывания между собой алгоритмов работы систем отопления, вентиляции, кондиционирования и электроснабжения. Единое управление климатическими системами повышает комфорт проживания в доме, снижает риск внештатных ситуаций (вывод сообщений на пульт диспетчера, оповещение владельца дома) и приводит к экономии средств на энергоносители.

Вывод

Минимальный расход энергоресурсов возможно обеспечить в системе отопления дома, построенной по следующим принципам:

• современный водогрейный котел с высоким К.П.Д. (при мощности от 70 КВт — двух- или многокотельная установка) с раздельными смесительными контурами для отдельных потребителей;
• коллекторно-лучевая схема радиаторного отопления (предпочтительно поэтажная) с максимально широким применением водяных теплых полов;
• система управления, имеющая основные энергосберегающие функции и возможность интегрирования в комплексную систему управления «Умным домом».

О максимальных возможностях энергосбережения

Чтобы добиться максимального энергосбережения при эксплуатации системы отопления дома, да и других инженерных систем, необходимо пересмотреть весь процесс создания дома или коттеджа. В этой связи мы предлагаем для изучения следующие материалы:

Тренды ISH 2013

Системы отопления для различных объектов

В приведенных ниже разделах можно познакомиться с конкретными примерами реализации отопительных систем на объектах различного назначения.

Источник: http://www.tria-komm.ru/article/heating.htm

Энергосберегающие частные дома в Голландии

10 декабря 2010 12 570 views 22 коммент.

Экскурсия по экоустойчивым домам Нидерландов архитектора из Нижнего Новгорода Сергея Зенкова .

В 2010 году с февраля по июль мне удалось поучаствовать в проекте, который запустили голландские специалисты еще в прошлом году в Hogeschool Zuyd — Heerlen-Faculteit Bouw. «District of tomorrow» — проект экологического, энергосберегающего или в общем «sustainable» района, в местечке называемом Авантис на юге Нидерландов. В рамках этого проекта и программе ему сопутствующей, я и еще несколько студентов разных специальностей из ННГАСУ (Нижегородский государсвенный архитектурно-строительный университет) начали разработку концепции дома с нулевым энергопотрблением (zero-ene

энергоэффективные системы отопления, современные кварцевые и инфракрасные панели

1. Энергосберегающее отопление на кварцевой основе
2. Энергоэффективное инфракрасное отопление
3. Как сэкономить энергию в стандартных отопительных системах

Экономный расход энергоресурсов – одно из условий, которого очень важно добиться в процессе обустройства отопительной системы частного дома. Постоянное увеличение цен обязывает выполнять монтажные работы в соответствии с нормами, позволяющими снизить потребление энергии, тем самым сократив финансовые расходы. Поэтому сегодня энергосберегающая система отопления дома – неотъемлемый атрибут для любой частной постройки. О том, какие бывают энергосберегающие системы отопления частного дома, а также об их эксплуатационных особенностях далее и пойдет речь. Рассмотрим также новые системы отопления.

Энергосберегающее отопление на кварцевой основе

Основными достоинствами, которыми обладает такое энергосберегающее отопление частного дома, являются следующие:

• приемлемая цена;
• долгий срок службы;
• кварцевые энергосберегающие панели для отопления имеют весьма высокую производительность работы;
• электричества для их работы требуется немного;
• при работе панелей кислород в помещении не сгорает;
• простота подключения и эксплуатации;
• высокие огнеупорные свойства.

Энергоэффективное инфракрасное отопление

Достоинств у такого оборудования достаточно:

• инфракрасное отопление отличается безопасностью в процессе его эксплуатации;
• расходы на работу системы являются минимальными;
• работать с такими панелями очень удобно;
• ночью инфракрасное оборудование не излучает свет, что также является их положительным свойством.

Как уже говорилось ранее, показатели экономичности такого оборудования являются очень высокими, что выражается в следующих моментах:

1. Температура под потолком и в районе пола является практически идентичной.
2. Работа панелей устроена так, что создаваемое ими тепло ощущается очень хорошо, в то время как общий температурный параметр в доме может быть иным.
3. Монтаж такой системы отопления не отнимает физических сил и не требует больших финансовых расходов на подключение и эксплуатацию.
4. Если говорить об экономии в процентном соотношении, то по сравнению с обычной отопительной системой инфракрасное оборудование экономит около 60% энергоресурсов.
5. Подключение этих панелей будет особенно актуальным для тех построек, которые не нужно регулярно отапливать. Читайте также: «Какое энергосберегающее отопление выбрать для частного дома – виды, преимущества и недостатки».

Как сэкономить энергию в стандартных отопительных системах

Подобная мера позволит сэкономить около 20% расходуемой энергии, что весьма немало, особенно для больших по площади частных домов. Как вариант, систему отопления можно оснастить механизмом, регулирующим работу котла в автоматическом режиме, что в еще большей степени упростит эксплуатацию нагревательного оборудования.

Эффективное энергосберегающее отопление частного дома

В наше время появилась необходимость в энергосберегающем отоплении, конечно, оно было и раньше, но в данный момент это стало особенно актуально, так как энергоресурсы год от года становятся всё дороже. Поэтому все чаще многие пытаются найти для себя самое эффективное отопление частного дома. Современный рынок предлагает различные виды отопительного оборудования. Есть энергосберегающее отопление, есть более затратное, каждый выбирает то, которое ему более подходит как по бюджету, так и по другим критериям. Рассмотрим более подробно энергосберегающие системы отопления частного дома.

Энергосберегающий частный дом

Энергосбережение с использованием монолитных кварцевых теплоэлектронагревателей

Сэкономить электроэнергию можно, если, к примеру, использовать кварцевые теплоэлектронагреватели. Такое эффективное отопление частного дома преобразует электрическую энергию в тепловую. Имеющийся в составе ТЭНов кварцевый песок достаточно долго сохраняет в себе тепло после того, как отключается электропитание.

В чём преимущества панелей из кварца:

1. Доступная цена.
2. Достаточно большой срок эксплуатации.
3. Высокий КПД.
4. Сравнительно небольшое потребление электроэнергии.
5. Удобство и лёгкость в монтаже оборудования.
6. Отсутствие выгорания кислорода в здании.
7. Пожарная и электро безопасность.

Монолитный кварцевый теплоэлектронагреватель

Энергосберегающие панели для отопления изготовлены с применением раствора, сделанного с использованием кварцевого песка, который и обеспечивает хорошую отдачу тепла и большой срок эксплуатации. Благодаря наличию кварцевого песка обогреватель хорошо сохраняет тепло даже тогда, когда отключается электроэнергия, и может обогреть до 15 кубометров здания. Изготавливать эти панели начали в 1997 году, с каждым годом они всё больше становятся популярными благодаря своему энергосбережению. Многие здания, в том числе школы, переходят на это энергосбережение в системах отопления.

Рекомендуем к прочтению:

Эта система отопления изготовлена из модулей, подключенных параллельно, и сколько их будет, зависит от размеров помещения. Ещё один плюс – это возможность автоматического управления.

Инфракрасные отопительные панели

Очень хороший вариант для экономичного обогрева дома – инфракрасное энергосберегающее отопление частного дома. Производить панели начали в 1967 году и пользуются они хорошим спросом. В чём плюсы:

1. Большая безопасность в использовании.
2. Экономически выгодно.
3. Просты в эксплуатации.
4. Не светятся в тёмное время суток.

Оборудование, которое включает такая эффективная система отопления, интересно тем, что нагревает оно не воздух, а различные поверхности, которые после того, как впитают в себя тепло, излучают его в пространство, которое их окружает, тем самым, обогревая помещение. Тепло, излучаемое инфракрасными лучами, безопасно.

Настенная инфракрасная панель отопления

Если вы установите инфракрасные энергосберегающие системы отопления домов на потолке, то можете создать интересный интерьер, преобразовав его по своему вкусу. Такие энергосберегающие системы отопления могут быть сделаны своими руками, это позволит вам значительно сэкономить.  В чём заключается экономия в установке данных систем:

1. Очень небольшой перепад температур пола и потолка.
2. Панели, установленные на потолке, нагревают предметы, создавая эффект солнца, при этом температура помещения может быть немного ниже, чем та, которую мы чувствуем.
3. Инфракрасные панели очень легко устанавливаются, и практически нет необходимости в их обслуживании.
4. Экономия составляет до 60% в сравнении с обычной системой отопления.
5. Они хорошо подходят для тех помещений, которые нет необходимости отапливать постоянно.

Рекомендуем к прочтению:

Энергосбережение в обычных системах отопления

Даже в обычных отопительных системах есть возможность увеличить энергосбережение и применять энергосберегающие технологии отопления. Например, если вы для обогрева дома используете газовый котёл, то, используя термостатные клапаны, можно сделать систему отопления более эффективной. Клапаны устанавливают перед каждым радиатором на подающей трубе. При достаточно большой температуре в помещении нужно прикрутить клапан и, тем самым, снизить отдачу тепла от батарей, а лишняя вода будет поступать по перемычке к другому радиатору.

Термостатный клапан

Проделывая эту несложную процедуру, можно сэкономить до двадцать процентов энергии. Так как цена этих клапанов достаточно доступна, их широко применяют при отоплении газом. Ещё лучше установить автоматическую систему для регулирования работы котла, это добавит удобство в его эксплуатации.

Для того чтобы такое эффективное отопление дома слаженно работало, необходимо несколько приборов. К ним относятся: датчик температуры воздуха снаружи, вычислительный механизм, набор кабелей, датчик температуры внутри здания.

Датчик температуры воздуха снаружи с вычислительным механизмом

Как работают такие энергоэффективные системы отопления? Датчики температуры получают параметры температуры воздуха как в помещении, так и на улице, затем, используя эти данные, вычислительный механизм систематизирует и вычисляет, какую нагрузку следует дать, и затем регулирует её.

Таким образом, на сегодняшний день можно найти для себя самое эффективное отопление, выбрать подходящий вариант и наслаждаться – как комфортом, так и возможностью экономии энергии.

Энергосберегающие системы отопления частного дома

У тех людей, кто живет в частном доме, есть возможность выбора, какие отопительные системы использовать. В отличие от жителей многоэтажных домов, которые уже привыкли к центральному отоплению и ничего поделать не могут. Сейчас можно подобрать оптимальное отопление для каждого жилья.

Но собственники хотят использовать энергосберегающие системы отопления дома, так как стоимость энергоресурсов с каждым годом возрастает. Но для установки той или иной системы обогрева дома необходимо детально изучить оборудование и серьезно подойти к покупке.

Энергосберегающие системы отопления частного дома

Самыми распространенными системами отопления являются:

• Газовое;
• Электрическое.

До недавнего времени электрическое отопление считалось невыгодным экономически, но сегодня есть возможность использовать современные устройства, которые помогают сэкономить электроэнергию. Еще оно считается самым экологически безопасным.

Обогрев помещений при помощи газа достаточно дорогое удовольствие и негативно воздействует на экологию.

Преимущества энергосберегающих электрических систем отопления

Чаще всего используют электрическое отопление там, где нет возможности подключения к газовым магистралям. Оно имеет ряд преимуществ:

• Возможность самостоятельного регулирования температурного режима в жилище и мощности работы обогревательного оборудования;
• Бесшумность в эксплуатации;
• Не занимает много места и просто в использовании и эксплуатации;
• Относительно недорогая цена устройства.

Некоторые считают, что этот вид отопления не выгоден, из-за высокой стоимости электроэнергии. Но спешим заверить, что современные устройства оборудованы всем необходимым, чтобы энергозатраты были минимальными.

Виды и особенности энергосберегающих электрических систем отопления

Сейчас электрическое отопление может быть оборудовано при помощи различных нагревательных приборов:

• Водяное отопление с использованием электрического котла;
• Система «Теплый пол»;
• Алюминиевые радиаторы, работающие от электросети;
• Инфракрасные обогреватели.

Большой выбор и разнообразный ассортимент дает возможность для выбора энергосберегающей системы отопления дома. Одно из самых распространенных отоплений частного дома – это водяной обогрев. Состоит такая система из электрокотла, трубопровода и радиаторов.

Сейчас современные котлы способны обогреть дом площадью 1000 м. кв. и стоят они меньше, чем другие жидко топливные обогревательные агрегаты.

Данные котлы очень компактны, внешне привлекательны и безопасны. Существует 2 вида электрических котлов для данной системы отопления:

• Однофазные;
• Трехфазные.

Не нужно особых условий для установки данных нагревательных приборов, нет необходимости в выделении отдельного помещения в доме. Котел можно повесить на стену и сделать это можно самостоятельно. У жильцов всегда есть возможность уменьшить мощность отопительной системы, что приведет к экономии электричества. Система обогрева помещения «Теплый пол» является экологически безопасной. При необходимости прогрева большой площади можно подключить агрегат к электрокотлу.

При помощи специальных нагревательных жил в данной конструкции пускается ток, таким способом пол тоже нагревается. При нагреве жил электромагнитное поле в 60 раз меньше нужных показателей, так как инфракрасная пленка, которая увеличивает энергоэффективность данного отопления, подает мощность 200 Вт/м. кв.

Инфракрасное отопление частного дома имеет интересный способ нагрева.

Данное оборудование не нагревает воздух в помещении, а отдает тепло находящимся там предметам. А те в свою очередь потом отдают тепло помещению. Энергосбережение здесь заключается в том, что даже если выключить систему обогрева, какое-то время в доме будет тепло и комфортно. Этот современный источник тепла выдает КПД более 90%.

Самая прогрессивная модель отопления, по мнению специалистов — это алюминиевые радиаторы безжидкостные. Это, пожалуй, самая энергосберегающая система отопления частного дома.

Данные обогревающие устройства можно либо вешать на стену, либо ставить на пол. Теплоотдача данного оборудования на порядок выше, чем у чугунных или стальных радиаторов.

Небольшие размеры, красивый внешний вид всегда привлекают интерес покупателей. Преимущества алюминиевых безжидкостных радиаторов заключаются в следующем:

• Простота в работе;
• При помощи терморегуляторов, можно устанавливать температурный режим на каждом устройстве;
• Легкость транспортировки благодаря роликам и малому весу;
• Высокая эргономичность, полная автономность радиаторов;
• Система при отсутствии электричества не может замерзнуть;
• Длительный срок работы.

общие принципы и способы реализации

Содержание статьи:

Где-то на другом конце мира есть «тёплые страны», населённые беззаботными босоногими аборигенами, которые никогда не видели ни котла, ни радиатора. А у нас – зима. Красивая, но беспощадная, заставляющая переживать и готовить «сани летом». Расходы на обогрев жилища являются одной из самых значимых статей семейного бюджета (как по размеру, так и по важности), причём из года в год комфорт становится всё дороже. Рано или поздно каждый домовладелец задумывается о том, существует ли энергосберегающее отопление.

Что такое энергосберегающее отопление

Если сделать аналогичный запрос в любой поисковой системе, то в выдачу в основном попадёт реклама различных электрических источников тепла, возможно, альтернативные установки – тепловые насосы, солнечные коллекторы. Мягко говоря, это выглядит несколько парадоксально, ведь электрическое отопление всегда было и будет самым затратным способом обогреть дом.

Очевидно, что энергосберегающие системы отопления – это те, что позволяют более выгодно расходовать имеющиеся топливно-энергетические ресурсы при поддержании заданного температурного режима внутри помещений.

Тепловизионная съёмка позволяет определить слабые места объекта, которые нужно утеплять в первую очередь

Вряд ли этим определением можно характеризовать какой-то один тип отопления и тем более какие-то отдельно взятые модели теплогенераторов. А если уж на то пошло, тогда, чтобы сделать подобное громкое заявление, сравнивать нужно не только с «одноклассниками», а со всеми доступными вариантами. Технологических прорывов уже давно не было, не нужно искать чудо. В данном случае настоящее энергосбережение заключается в целом комплексе мер, который направлен на экономию средств. Какими путями она достигается, это уже другой вопрос. В силу объективных и субъективных причин для каждого объекта и для каждого пользователя они будут разными, но общие направления обозначить можно.

Выбираем выгодное топливо

Именно на покупку энергоносителей на отопительный сезон идут основные деньги. Но разные виды топлива обладают неодинаковой эффективностью и стоимостью, что в корне меняет ситуацию. На данный момент самым выгодным является магистральный газ, поэтому данное сырьё смело можно назвать классикой энергосберегающего отопления. В местности, богатой лесами, к этой ценовой категории могут приближаться дрова, похожая ситуация с углём. Затем идут продукты промышленной переработки древесины и сельскохозяйственных отходов – пеллеты и брикеты. Жидкое топливо (солярка, масла, нефть и т.д.), как и сжиженный пропан-бутан, обходятся примерно в 5-7 раз дороже газа из общих сетей. А электроотопление более чем в 10 раз затратнее магистрального газа. Кстати, тепловые насосы для генерации тоже используют электричество, хоть и не так много.

Пеллеты производятся из различных отходов, но их цена пока довольно велика

Заметим, что ситуация с твёрдым топливом в различных регионах неоднозначная. Где-то оно доступно и очень выгодно из-за географического положения объекта, а в другие места его ещё нужно довезти, что обязательно сказывается на конечной стоимости обогрева. Хорошо фермерам, у которых в наличие есть шелуха/жмых/скорлупа или владельцам лесопилок, у которых имеется доступ к «бесплатным» опилкам/щепе/коре/обрезкам.

Тепловая эффективность топлива напрямую зависит от его качественных характеристик. Например, сухие дрова дадут больше тепла, чем влажные (это же касается и пеллет), больше энергии можно получить из твёрдых пород типа дуба. А, допустим, солярка должна быть с минимальным количеством примесей, для полного сгорания её часто приходится подогревать. При падении напряжения в сети неизбежно снижается производительность электрообогревателей.

Важно! Не обязательно всю систему ориентировать на один вид топлива. Параллельно могут быть подключены теплогенераторы, которые независимо функционируют на разном сырье. Примером может служить пара «электрический котёл + твердотопливный генераттор тепла», собранная в одном каскаде (первый работает ночью, а второй – днём).

Оптимизируем потребление топлива

Какой котёл лучше

Чтобы сделать отопление по-настоящему экономичным, необходимо использовать теплогенератор, который наиболее эффективно будет расходовать энергоносители. Речь идёт о коэффициенте полезного действия. Очевидно, что современные отопительные устройства от известных производителей не так прожорливы, как их менее технологичные аналоги из прошлого.

В пиролизном котле длительного горения теплотворный потенциал дров используется полностью

В последнее время появились новые классы теплогенераторов с повышенной эффективностью, в которых используются инновационные технологии. Яркий пример – конденсационные энергосберегающие котлы отопления, работающие на газе. Из-за того, что они извлекают «дополнительное» тепло из уходящих с дымом водяных паров, КПД поднимается до 110 процентов, и удаётся сэкономить до 15 процентов голубого топлива. Среди дровяных агрегатов самые выдающиеся показатели энергоэффективности показывают пиролизные (газогенераторные) котлы, КПД которых приближается к ранее недостижимым 92 процентам. Понятно, что экономия дров будет, ведь традиционные устройства редко достигают «полезности» в 80%.

Если в доме радиаторное отопление, и альтернативы электричеству нет, тогда стоит рассмотреть вариант с установкой индукционного котла, который не имеет проблем с накипью и со временем не теряет своего КПД. Если трубы и жидкий теплоноситель не применяются, то в качестве альтернативы калориферам можно попробовать рассчитать систему тёплых полов. В любом случае понятие электрическое энергосберегающее отопление существует исключительно в своём замкнутом сегменте, безотносительно к газовым и твердотопливным системам.

Особенности реализации геотермального отопления загородного дома

Важно! Многие люди считают, что тепловые насосы выдают буквально бесплатную энергию. Однако для извлечения тепла из грунта, воды или воздуха некоторое количество энергии извне необходимо затрачивать. Так, даже самые эффективные тепловые насосы, геотермальные установки вертикального типа с зондами, расположенными в глубоких скважинах, имеют коэффициент преобразования от 3 до 5. То есть для получения 3 киловатт тепла может понадобиться 1 кВт электричества. Неприятностью является высокая стоимость начальных затрат, некоторые тепловые насосы «под ключ» обходятся заказчикам в десятки тысяч условных единиц, которые ещё нужно где-то взять и как-то окупить.

Характеристики экономичного теплогенератора

Можно также сформулировать ряд общих рекомендаций по выбору и применению котлов, чтобы энергосберегающее отопление стало реальностью:

• Приобретайте теплогенератор, оптимально подходящий по мощности. Неоправданный запас, как и недостаток производительности, влечёт за собой перерасход топлива.
• Отдавайте предпочтение монотопливным отопительным устройствам. В случае с энергоэффективностью действует правило: универсальное – враг хорошего. А раз уж нужна универсальность по топливу, пусть это будет котёл с раздельными топками для нескольких видов энергоносителя или пара разнотипных котлов.
• Газовые котлы с пьезорозжигом (отсутствует постоянно горящий фитиль) и модулируемой горелкой (производительность регулируется плавно во всём диапазоне) потребляют топлива меньше.
• Если необходимо подключить контур ГВС, то, возможно, не стоит покупать двухконтурный котёл, а достаточно просто установить в систему бойлер косвенного нагрева.
• Чем функциональнее и точнее управляющая автоматика теплогенератора, тем проще будет выставить наиболее экономичный режим его работы.

Погодозависимая автоматика и покомнатный климат-контроль уже давно перестали быть экзотикой

Грамотно используем тепло

Автоматизация работы системы

Распоряжаться сгенерированной энергией тоже нужно с умом. Задача номер один – вырабатывать ровно столько тепла, сколько необходимо. Ведь за семь месяцев отопительного сезона температура на улице меняется в диапазоне нескольких десятков градусов, резкие скачки возможны и в течение суток. Тут не обойтись без автоматики, которая по показаниям температурных сенсоров (в том числе расположенных на улице) переводит котёл в лёгкие режимы. Вовремя снижая и повышая мощность оборудования, вместо манипуляций с форточками и накрывания радиаторов одеялами, удастся избежать лишних затрат, которые для старых котлов, работающих по принципу «вкл/выкл» довольно внушительны.

Хорошо сэкономить ресурсы можно, пользуясь программированием отопительных устройств по таймеру. Предположим, на несколько градусов можно понизить температуру в помещениях ночью, когда все спят, или в середине дня, когда в доме никого из жильцов нет. Если отопительная система включает в себя электрический источник тепла (который запитывается через многотарифный счётчик), то есть смысл именно ночью активировать этот теплогенератор.

В этом домике тёплый пол будет основным источником обогрева

Важно! Системы обогрева пола обычно являются низкотемпературными, ведь тепло, идущее снизу и по всей площади, воспринимается человеком иначе. Практика показывает, что снижение рабочей температуры теплоносителя не 3-4 градуса влечёт за собой экономию топлива до 10 процентов. Лучшие свои качества водяные ТП показывают, когда работают в паре с пиролизным котлом или тепловым насосом. Чем вам не энергосберегающее отопление?

Особенности разводки

А ещё следует доставить тепло именно туда, куда необходимо, и в необходимом количестве. Само собой, очень желательно произвести тепловые и гидравлические расчёты, чтобы по их результатам выбрать правильную схему разводки, оптимальное сечение труб на всех участках, тип и количество радиаторов. Но для точной балансировки системы требуется на каждом отопительном приборе установить регулирующий кран или термоголовку. Так во всех жилых комнатах получится установить одинаково комфортный для людей режим без «перетопов», а, например, в подсобных помещениях – температуру существенно снизить.

Регуляторы температуры для батареи бывают очень функциональные

Некоторые бонусы можно получить, если без ошибок выбрать способ подключения радиаторов

Именно радиатор, а не магистрали, должен быть основным теплообменником в комнатах. Поэтому, чтобы не допустить рассеивания энергии в произвольных местах, трубы рекомендуют изолировать рукавами из вспененных полимеров, а между ними и ограждающими конструкциями прокладывать отражающие/останавливающие тепло листовые материалы.

Важно! Не стоит забывать о пользе насосного оборудования для обогрева здания. Отопление с естественной циркуляцией примечательно своей автономностью, но по энергоэффективности серьёзно уступает напорным системам.

Принцип работы системы рекуперации воздуха

Максимально утепляем дом

Как ни странно, но это один из самых действенных методов экономии. Без преувеличения, обязательное условие. Энергосберегающей отопительная система никогда не станет, если мы будем отапливать улицу. Двигаться нужно в следующих направлениях:

• В первую очередь следует качественно утеплить массивные ограждающие конструкции – наружные стены и крайние перекрытия.
• Параллельно необходимо уделить внимание проёмам, ведь через них происходят основные теплопотери. Не стоит экономить на окнах и дверях (входные, балконные и т.д.). Выбирайте самое защищённое от теплопередачи, что есть, в наших широтах окупится всё.
• Если коттедж снабжён системой принудительной вентиляции, много обычно потерянной тепловой энергии можно оставить внутри при использовании рекуперационной установки. От проветривания форточками лучше совсем отказаться, нормальный вариант – монтаж регулируемых приточных клапанов на окна или на стены.

Подведём итоги

Не нужно целиком и полностью полагаться на сверхсовременные технологии. Да, подвижки есть, но они не обеспечивают резкого качественного скачка. К тому же ноу-хау требуют от соискателя серьёзных капитальных вложений, что само по себе ставит под вопрос общую экономичность системы. Но сделать отопление энергоэффективным всё-таки можно, главное – подойти к задаче комплексно.

Видео: инновационные энергосберегающие системы отопления

Видео: отопление дома без топлива

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

Кондиционер | Министерство энергетики

Три четверти всех домов в Соединенных Штатах имеют кондиционеры. Кондиционеры используют около 6% всей электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах, что обходится домовладельцам примерно в 29 миллиардов долларов в год. В результате ежегодно в воздух выбрасывается около 117 миллионов метрических тонн диоксида углерода. Чтобы узнать больше об условиях воздуха, ознакомьтесь с нашей инфографикой Energy Saver 101 о домашнем охлаждении.

В кондиционерах используются те же принципы работы и основные компоненты, что и в домашнем холодильнике.Холодильники используют энергию (обычно электричество) для передачи тепла из прохладной внутренней части холодильника в относительно теплую среду вашего дома; Аналогичным образом, кондиционер использует энергию для передачи тепла изнутри вашего дома в относительно теплую окружающую среду.

Кондиционер охлаждает ваш дом с помощью внутреннего змеевика, называемого испарителем. Конденсатор, горячий наружный змеевик, отдает собранное тепло наружу. Змеевики испарителя и конденсатора представляют собой змеевидные трубки, окруженные алюминиевыми ребрами.Эти трубки обычно делают из меди.

Насос, называемый компрессором, перемещает теплоноситель (или хладагент) между испарителем и конденсатором. Насос нагнетает хладагент через контур трубок и ребра в змеевиках.

Жидкий хладагент испаряется в змеевике испарителя внутреннего блока, забирая тепло из воздуха в помещении и охлаждая ваш дом. Горячий газообразный хладагент закачивается наружу в конденсатор, где он снова превращается в жидкость, отдавая свое тепло внешнему воздуху, протекающему по металлическим трубкам и ребрам конденсатора.

На протяжении второй половины 20 века почти все кондиционеры использовали хлорфторуглероды (ХФУ) в качестве хладагента, но поскольку эти химические вещества наносят ущерб озоновому слою Земли, производство ХФУ в Соединенных Штатах было остановлено в 1995 году. Практически все системы кондиционирования воздуха в настоящее время в качестве хладагента используются галогенированные хлорфторуглероды (ГХФУ), но они также постепенно сокращаются: большая часть производства и импорта прекращена к 2020 году, а все производство и импорт прекращены к 2030 году.

Производство и импорт нынешнего основного хладагента для домашних кондиционеров, ГХФУ-22 (также называемого R-22), начали прекращаться в 2010 году и полностью прекратятся к 2020 году. Однако ожидается, что ГХФУ-22 будет доступен для много лет, поскольку он восстанавливается из старых систем, которые выведены из эксплуатации. По мере вывода из обращения этих хладагентов ожидается, что озонобезопасные гидрофторуглероды (ГФУ) будут доминировать на рынке, а также альтернативные хладагенты, такие как аммиак.

Подбор размера нового водонагревателя

Водонагреватель подходящего размера удовлетворит потребности вашего дома в горячей воде, работая при этом более эффективно. Поэтому перед покупкой водонагревателя убедитесь, что он подходящего размера.

Здесь вы найдете информацию о том, как определить размеры этих систем:

• Водонагреватели без резервуаров или по запросу
• Солнечные водонагреватели
• Накопительные водонагреватели и водонагреватели с тепловым насосом (с резервуаром).

Для определения размеров комбинированных систем водяного отопления и отопления помещений, в том числе некоторых систем с тепловым насосом, змеевиков без бака и косвенных водонагревателей, проконсультируйтесь с квалифицированным подрядчиком.

Если вы еще не решили, какой тип водонагревателя лучше всего подходит для вашего дома, узнайте больше о выборе нового водонагревателя.

Определение размеров водонагревателей без резервуаров или по запросу

Водонагреватели без резервуаров или по запросу рассчитываются по максимально возможному повышению температуры при заданном расходе. Следовательно, чтобы определить размер водонагревателя по требованию, вам необходимо определить расход и повышение температуры, необходимое для его применения (весь дом или удаленное приложение, например, просто ванная) в вашем доме.

Сначала укажите количество устройств для горячей воды, которые вы планируете использовать одновременно. Затем сложите их скорости потока (галлонов в минуту). Это желаемая скорость потока, необходимая для водонагревателя по запросу. Например, предположим, что вы ожидаете одновременного использования крана горячей воды с расходом 0,75 галлона (2,84 литра) в минуту и ​​насадки для душа с расходом 2,5 галлона (9,46 литра) в минуту. Расход воды через водонагреватель по запросу должен быть не менее 3,25 галлона (12.3 литра) в минуту. Для уменьшения расхода установите арматуру на слабый расход воды.

Чтобы определить повышение температуры, вычтите температуру поступающей воды из желаемой выходной температуры. Если вы не знаете иначе, предположите, что температура поступающей воды составляет 50ºF (10ºC). В большинстве случаев вам нужно нагреть воду до 120ºF (49ºC). В этом примере вам понадобится водонагреватель по запросу, который повышает температуру на 70ºF (39ºC) для большинства применений. В посудомоечных машинах без внутреннего нагревателя и в других подобных устройствах может потребоваться нагрев воды до 140ºF (60ºC).В этом случае вам потребуется повышение температуры на 90ºF (50ºC).

Водонагреватели, пользующиеся наибольшим спросом, рассчитаны на различные температуры на входе. Как правило, повышение температуры воды на 70ºF (39ºC) возможно при скорости потока 5 галлонов в минуту через газовые водонагреватели и 2 галлона в минуту через электрические. Более высокая скорость потока или более низкая температура на входе иногда могут снизить температуру воды в самом дальнем кране. Некоторые типы безрезервуарных водонагревателей имеют термостатическое управление; они могут изменять свою температуру на выходе в зависимости от расхода воды и температуры на входе.

Расчет солнечной системы водяного отопления

Расчет солнечной системы водяного отопления в основном включает определение общей площади коллектора и объема накопителя, которые вам понадобятся для удовлетворения 90–100% потребностей вашего домохозяйства в горячей воде летом. Подрядчики солнечной системы используют рабочие листы и компьютерные программы для определения системных требований и размеров коллектора.

Коллекторная площадь

Подрядчики обычно следуют норме около 20 квадратных футов (2 квадратных метра) коллекторной площади для каждого из первых двух членов семьи.На каждого дополнительного человека добавляйте 8 квадратных футов (0,7 квадратных метра), если вы живете в районе Солнечного пояса США, или 12–14 квадратных футов, если вы живете на севере Соединенных Штатов.

Объем хранения

Небольшого (от 50 до 60 галлонов) резервуара для хранения обычно достаточно для одного-двух-трех человек. Средний (80 галлонов) резервуар для хранения хорошо подходит для трех-четырех человек. Большой резервуар подходит для четырех-шести человек.

Для активных систем размер солнечного накопителя увеличивается с размером коллектора — обычно 1.5 галлонов на квадратный фут коллектора. Это помогает предотвратить перегрев системы при низкой потребности в горячей воде. В очень теплом солнечном климате некоторые эксперты предлагают увеличить это соотношение до 2 галлонов хранилища на 1 квадратный фут площади коллектора.

Другие расчеты

Дополнительные расчеты, связанные с определением размеров вашей солнечной водонагревательной системы, включают оценку солнечного ресурса вашей строительной площадки и определение правильной ориентации и наклона солнечного коллектора.Посетите страницу солнечных водонагревателей, чтобы узнать больше об этих расчетах.

Определение размеров водонагревателей с накопительным и тепловым насосом (с баком)

Для правильного определения размеров накопительного водонагревателя для вашего дома, включая водонагреватель с тепловым насосом с баком, используйте номинал первого часа водонагревателя. Рейтинг за первый час — это количество галлонов горячей воды, которое водонагреватель может подавать в час (начиная с резервуара, полного горячей воды). Это зависит от емкости бака, источника тепла (горелка или элемент) и размера горелки или элемента.

На этикетке EnergyGuide рейтинг первого часа указан в верхнем левом углу как «Производительность (оценка за первый час)». Федеральная торговая комиссия требует наличия маркировки EnergyGuide на всех новых обычных водонагревателях, но не на водонагревателях с тепловым насосом. В документации по продукту от производителя также может быть указана оценка за первый час. Ищите модели водонагревателей с рейтингом в первый час, который соответствует в пределах 1 или 2 галлона вашей потребности в час пик — дневной пиковой потребности в горячей воде для вашего дома за 1 час.

Чтобы оценить потребность в горячей воде:

• Определите, в какое время дня (утро, полдень, вечер) вы используете больше всего горячей воды в своем доме. Помните о количестве людей, живущих в вашем доме.
• Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы оценить максимальное использование горячей воды в течение этого одного часа дня — это ваша потребность в час пик. Примечание: таблица не оценивает общее ежедневное потребление горячей воды.

Пример рабочего листа показывает общую потребность в 36 галлонов в час пик.Следовательно, этому домашнему хозяйству потребуется модель водонагревателя с мощностью от 34 до 38 галлонов в первый час.

На основе информации из калькулятора затрат на энергию Федеральной программы управления энергетикой.
* Приведенная выше таблица основана на стандартном использовании без мер по экономии воды.

Размещение солнечной водонагревательной системы

Перед покупкой и установкой солнечной водонагревательной системы вам необходимо сначала рассмотреть солнечные ресурсы вашего участка, а также оптимальную ориентацию и наклон солнечного коллектора. Эффективность и конструкция солнечной системы водяного отопления зависит от того, сколько солнечной энергии достигает вашей строительной площадки.

Солнечные водонагревательные системы используют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение. Даже если вы не живете в теплом и солнечном климате большую часть времени — например, на юго-западе Соединенных Штатов — на вашем участке все равно может быть достаточный солнечный ресурс.Если на вашей строительной площадке есть незатененные участки и, как правило, она выходит на юг, это хороший кандидат на установку солнечной системы нагрева воды. Ваш местный поставщик или установщик солнечной системы может выполнить анализ солнечной системы.

Как ориентация, так и наклон коллектора влияют на производительность вашей солнечной системы водяного отопления. Ваш подрядчик должен учитывать оба фактора при оценке солнечного ресурса вашего объекта и определения размера вашей системы.

Ориентация коллектора

Солнечные коллекторы горячей воды должны быть ориентированы географически, чтобы максимизировать количество дневной и сезонной солнечной энергии, которую они получают.В целом, оптимальная ориентация солнечного коллектора в северном полушарии — истинный юг. Однако недавние исследования показали, что, в зависимости от вашего местоположения и наклона коллектора, ваш коллектор может смотреть до 90 градусов к востоку или западу от истинного юга без значительного снижения его производительности.

Вы также захотите принять во внимание такие факторы, как ориентация крыши (если вы планируете установить коллектор на крыше), особенности местного ландшафта, которые затеняют коллектор ежедневно или сезонно, и местные погодные условия (туманное утро или облачный день). поскольку эти факторы могут повлиять на оптимальную ориентацию вашего коллекционера.

Наклон коллекторов

Сегодня большинство солнечных водонагревательных коллекторов монтируются на крыше. Это более эстетично, чем стоечные коллекторы, которые торчат с крыши под странными углами. Таким образом, у большинства коллекторов такой же наклон, как и у крыши.

Хотя оптимальный угол наклона коллектора — это угол, равный вашей широте, плоская установка коллектора на наклонной крыше не приведет к значительному снижению производительности системы. Однако вы захотите принять во внимание угол наклона крыши при выборе размера вашей системы.

Минимизация потерь энергии в воздуховодах

Вы находитесь здесь

Размещение воздуховодов в кондиционируемом помещении может помочь снизить потери энергии.| Фото любезно предоставлено © iStockphoto / SimplyCreativePhotography

Ваши воздуховоды — одна из самых важных систем в вашем доме, и если воздуховоды плохо герметичны или изолированы, они, вероятно, способствуют увеличению счетов за электроэнергию.

Система воздуховодов вашего дома — это разветвленная сеть труб в стенах, полах и потолках; Он переносит воздух из домашней печи и центрального кондиционера в каждую комнату.Воздуховоды изготавливаются из листового металла, стекловолокна или других материалов.

Воздуховоды, пропускающие нагретый воздух в неотапливаемые помещения, могут добавить сотни долларов в год к вашим счетам за отопление и охлаждение, но вы можете уменьшить эти потери, запечатав и изолируя воздуховоды. Изоляция воздуховодов в некондиционных помещениях обычно очень рентабельна. Существующие воздуховоды также могут быть заблокированы или могут потребоваться простые обновления.

Проектирование и установка новых систем воздуховодов

При строительстве нового дома или при его модернизации решающее значение имеет правильная конструкция системы воздуховодов.В последние годы в энергосберегающих конструкциях стали применяться воздуховоды и системы отопления в кондиционируемое пространство.

Эффективные и хорошо спроектированные системы воздуховодов правильно распределяют воздух по всему дому без утечек, чтобы поддерживать во всех комнатах комфортную температуру. Система должна обеспечивать сбалансированный приток и возврат для поддержания нейтрального давления в птичнике.

Даже хорошо запечатанные и изолированные воздуховоды будут протекать и терять немного тепла, поэтому во многих новых энергоэффективных домах система воздуховодов размещается в кондиционируемом пространстве дома.Самый простой способ добиться этого — спрятать воздуховоды в подвесных потолках и в углах комнат. Воздуховоды также могут быть расположены в герметичном и изолированном желобе, выходящем на чердак или встроенном в фальшполы. В обоих последних случаях необходимо соблюдать осторожность во время строительства, чтобы подрядчики не использовали желоба для проводки или других коммуникаций.

В любом случае должны использоваться настоящие воздуховоды — желоба и полости в полу не должны использоваться в качестве воздуховодов. Вне зависимости от того, где они установлены, воздуховоды должны быть хорошо герметизированы.Хотя воздуховоды могут быть сконфигурированы разными способами, конфигурации «ствол и ответвление» и «радиальная» конфигурация воздуховодов наиболее подходят для воздуховодов, расположенных в кондиционируемых помещениях.

Системы воздуховодов для возврата воздуха можно сконфигурировать двумя способами: в каждой комнате может быть обратный канал, который отправляет воздух обратно в оборудование для обогрева и охлаждения, или же решетки возврата могут быть расположены в центральных местах на каждом этаже. В последнем случае необходимо установить либо решетки, чтобы воздух мог выходить из закрытых помещений, либо можно установить короткие «перемычки» для соединения вентиляционного отверстия в одном помещении с другим, позволяя воздуху возвращаться к центральным решеткам возврата .Поднутрения двери помогают, но их обычно недостаточно для возврата воздуха.

Вы можете выполнить простую проверку достаточной производительности возвратного воздуха, выполнив следующие действия:

1. Закройте все наружные двери и окна
2. Закройте все внутренние двери комнат
3. Включите центральный кондиционер
4. «Трещина» внутренние двери 1 по одному и наблюдайте, закроется ли дверь или откроется ли она «сама по себе». (Закрывается он или открывается, будет зависеть от направления воздушного потока, приводимого в действие устройством обработки воздуха.) Помещения, обслуживаемые воздушными дверями, имеют ограниченный поток возвратного воздуха и нуждаются в сбросе давления, как описано выше.
   

Техническое обслуживание и модернизация существующих систем воздуховодов

Герметизация ваших воздуховодов для предотвращения утечек еще более важна, если воздуховоды расположены в некондиционном месте, например на чердаке или в вентилируемом подвальном помещении.Если приточные каналы негерметичны, нагретый или охлажденный воздух может вытесняться из негерметичных соединений и теряться. Кроме того, через герметичные стыки в обратные каналы можно втягивать безусловный воздух.

Хотя мелкий ремонт воздуховодов выполнить легко, квалифицированные специалисты должны герметизировать и изолировать воздуховоды в некондиционных помещениях, чтобы обеспечить использование соответствующих уплотнительных материалов.

Помимо герметизации воздуховодов, самым простым и эффективным средством обслуживания системы распределения воздуха является обеспечение того, чтобы мебель и другие предметы не блокировали воздушный поток через ваши регистры, а также пропылесосить регистры, чтобы удалить скопившуюся пыль.

Существующие системы воздуховодов часто страдают из-за конструктивных недостатков системы возвратного воздуха, и модификации домовладельца (или просто стремление держать двери закрытыми) могут способствовать возникновению этих проблем. Любые помещения с недостаточным обратным воздушным потоком могут выиграть от относительно простых обновлений, таких как установка новых решеток для вытяжного воздуха, подрезание дверей для возвратного воздуха или установка перемычки.

Некоторые помещения также может быть трудно отапливать и охлаждать из-за неадекватных приточных каналов или решеток.В этом случае вам следует сначала проверить, не является ли проблема самой комнатой: сначала устраните проблемы с изоляцией, утечкой воздуха или неэффективными окнами. Если проблема не исчезнет, ​​вы можете увеличить размер приточного воздуховода или добавить дополнительный воздуховод, чтобы обеспечить необходимый приток воздуха в комнату.

• Проверьте воздуховоды на предмет утечки воздуха.Сначала поищите участки, которые следует соединить, но уже разделены, а затем поищите очевидные дыры.
• Канальная мастика является предпочтительным материалом для герметизации швов и стыков воздуховодов. Он прочнее любой доступной ленты и, как правило, проще в установке своими руками. Его единственный недостаток в том, что он не перекрывает зазоры более дюйма. Такие зазоры должны быть сначала перекрыты лентой для гипсокартона или лентой хорошего качества, одобренной для нагрева.
• Если вы используете ленту для герметизации воздуховодов, избегайте резиновой клейкой ленты на тканевой основе — она ​​быстро выходит из строя.Вместо этого используйте мастику, бутиловую ленту, фольгу или другие термостойкие ленты. Ищите ленту с логотипом Underwriters Laboratories (UL).
• Помните, что изоляция воздуховодов в подвале сделает подвал холоднее. Если и воздуховоды, и стены подвала не изолированы, подумайте об утеплении обоих. Водопроводные трубы и водостоки в некондиционированных помещениях могут замерзнуть и лопнуть, если тепловые каналы будут полностью изолированы, потому что не будет источника тепла, предотвращающего замерзание помещения в холодную погоду.Однако это можно предотвратить, если обернуть трубы электрической нагревательной лентой. Проконсультируйтесь с профессиональным подрядчиком.
• Наймите профессионала для установки регистров подачи и возврата в подвальных помещениях после преобразования вашего подвала в жилую зону.
• Убедитесь, что снаружи теплоизоляции охлаждающих каналов имеется хорошо герметичный пароизоляционный слой для предотвращения конденсации влаги.
• Если у вас есть топка, плита или другое устройство для сжигания топлива или пристроенный гараж, установите датчик угарного газа (CO), чтобы предупредить вас о вредных уровнях CO.
• При выполнении воздуховодов обращайтесь за профессиональной помощью. Квалифицированный специалист всегда должен выполнять изменения и ремонт системы воздуховодов.

Детекторы угарного газа

Детекторы окиси углерода (CO) требуются в новых зданиях во многих штатах.Они настоятельно рекомендуются в домах с приборами, работающими на топливе, такими как газовые печи, печи, духовки, водонагреватели и обогреватели помещений. Тревога сигнализирует, если CO достигает потенциально опасного уровня.

Минимизация потерь энергии в воздуховодах