Нові технології в опаленні: особливості деяких рішень

Нові системи опалення стають все більш прогресивними і економічними, що викликає чималий інтерес споживачів в силу зростаючих цін на традиційні джерела тепла. Ми хочемо розглянути найбільш перспективні і показові приклади досягнень еволюції систем опалення житла.

електричні системи

Тепла підлога

Електрична енергія відноситься до найбільш прогресивним видам транспортується енергії, так як вона не вимагає носія, який необхідно спалювати або конвертувати іншим подібним способом. Електрика здатне виробляти роботу або тепло безпосередньо за рахунок властивостей поля або потоку заряджених частинок.

Саме така особливість застосовується в сучасних системах теплої підлоги, в яких використовують провідник із заданим опором. При проходженні через цей провідник струму в результаті внутрішнього тертя метал нагрівається, і що виділяється їм тепло витрачається на опалення приміщень.

Схема дозволяє виробляти потрібну кількість тепла досить точно, що знижує втрати. Також можлива тонке регулювання зі зворотним зв'язком, коли в залежності від умов в приміщенні змінюється інтенсивність роботи обігрівача. Таке регулювання дозволяє економити значну кількість енергії за рахунок більш раціонального її використання.

Як нагрівальний елемент можуть використовуватися плівкові електронагрівачі або кабелю, що працюють за принципом ТЕН.

Роль радіатора грає вся поверхня підлоги, що дає ряд переваг:

• Велика площа випромінювання дозволяє знизити температуру поверхні випромінювача (Статі), що сприятливо позначається на відчутті комфорту, освіті конвекційних потоків і експлуатації обробки;
• Знижена конвекція не створює потужних потоків повітря, не піднімає пил, не переміщує теплі маси під стелю;
• Розподіл нагрітих мас повітря в приміщенні є найбільш комфортним для людини, на відміну від картини, характерної для радіаторного опалення, коли самий тепле повітря під стелею, а в зоні проживання людини - найхолодніший;
• Щодо холодну підлогу дозволяє використовувати слабонагретий теплоносій, що знижує втрати при його транспортуванні і навантаження на труби. Також спостерігаються менші температурні розширення матеріалів системи.

Зверніть увагу! Одна з переваг електричних систем опалення - це високий показник ККД. У сучасних моделях він може досягати 98%, тобто практично вся отримана з мережі енергія конвертується в тепло.

Інфрачервоне випромінювання

Ще один приклад використання електроенергії - це генерація інфрачервоного випромінювання, яке є одним із способів перенесення тепла. Сам принцип не є новим - звичайні калорифери використовують його вже давно, проте є різниця: сучасні випромінювачі нагріваються всього до 40 - 60 градусів.

Це знижує втрати на перегрів самого приладу і навколишнього повітря, в результаті не вигоряє кисень, не пересихає атмосфера в приміщенні і не виникає пожежної небезпеки.

Переваги використання ІК-систем:

• Тепло передається не повітрю, а поверхнях стін, підлоги і предметів меблів, а також людській шкірі. Це дозволяє створювати комфортні умови при більш низьких температурах повітря, що знижує витрату енергії;
• Відсутність перегрітих елементів створює більш затишні умови: немає конвекції, тепло розподілено рівномірно, не піднімається пил і не пересихає повітря;
• Автоматичне управління дозволяє тонко регулювати потужність приладів і не допускати втрат на надлишковий обігрів;
• Простий монтаж опалення своїми руками значно знижує витрати на інсталяцію системи;
• Відсутність трубопроводу, котла, теплоносія та інших подібних елементів знижує капітальні витрати на придбання обладнання та матеріалів.

Зверніть увагу! При всіх безперечних перевагах електричних систем залишається істотний недолік - це висока ціна електроенергії, яка робить даний спосіб обігріву найбільш дорогим з усіх існуючих видів. Однак в перспективі цей вид енергії може стати найдешевшим, тому напрямок вважається прогресивним.

теплові насоси

Дійсно нові технології опалення заміського будинку - це теплові насоси.

Пристрої працюють за принципом холодильника, розглянемо його більш докладно:

1. Як відомо, теплова енергія неминуче перетікає від більш нагрітого тіла до менш нагрітого;
2. Якщо теплоносій остудити до температури, набагато нижчою, ніж температура навколишнього повітря, грунту, води і т.д., то ми зможемо отримувати їх енергію;
3. За допомогою процесів розширення-стиснення можна сильно змінювати температуру рідин і газів. Спочатку ми різко розширюємо теплоносій, тим самим знижуючи його температуру, потім він взаємодіє з будь-теплішою середовищем, після чого стискається і в гарячому стані подається в радіатори;
4. Якщо теплообмінник з холодної фазою помістити в грунт нижче рівня промерзання або в незамерзаючий водоймище, то ми отримаємо джерело невичерпного тепла.

Даний принцип використовується в кондиціонерах, що працюють на обігрів. Навіть якщо температура повітря на вулиці становить - 10 градусів, а температура теплоносія (холодоагенту) - 30 градусів, це дозволить використовувати таке повітря як джерело тепла.

Однак є більш суттєві джерела: це грунт, підземні води і незамерзаючі водойми. Якщо теплообмінник помістити в свердловину, то ми отримаємо джерело середовища з постійною температурою від +10 до +12 градусів. При температурі теплоносія на рівні - 30 градусів ефект буде значним.

Зверніть увагу! Є й проблеми: розміри теплообмінника необхідно приймати досить великі, що ускладнює монтаж і земляні роботи. Вам доведеться або використовувати всю площу ділянки (якщо її вистачить), або бурити кілька досить глибоких свердловин. Це робить витрати на установку і покупку устаткування непомірно високими.

сонячні колектори

Нові види опалення не обійшлися без використання найдешевшої і доступною сонячної енергії. Принцип їх роботи простий: сонячна радіація нагріває теплоносій, циркулює по спеціальному теплообмінних колектору.

На відміну від сонячних батарей, ККД сучасних колекторів опалення досить високий. Однак є одна істотна проблема: ефективність сонячних систем зростає в міру переміщення в сторону тропічних і екваторіальних широт, але необхідність в опаленні в міру такого переміщення пропадає.

Використання в помірних континентальних широтах обмежена кількістю сонячних днів в році і погодними умовами. У північних областях такі колектори можуть бути і зовсім неефективні, якщо переважна кількість днів хмарні і похмурі, як це буває в ленінградкою або Мурманської областях.

Зверніть увагу! На сьогоднішній день сонячні системи можна розглядати як додаткові джерела тепла, а також як основне опалення в південних широтах - Криму, Краснодарському краї і т.д.

висновок

Розглянуті нами варіанти систем опалення ще не є мейнстрімом, проте в перспективі у них є всі шанси ним стати. Постійне подорожчання традиційних енергоносіїв прискорює цей процес, а розвиток технологій дозволяє з оптимізмом дивитися в майбутнє альтернативних систем. Додаткова інформація - в нашому відео.