+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Бойлер прямого нагрева


Бойлер прямого и комбинированного нагрева воды

Бойлер прямого и комбинированного нагрева

3.7 (73.33%) голосов: 3

В этой статье мы с вами разберемся что из себя представляет бойлер прямого нагрева, а так же бойлер комбинированного нагрева.

  • Бойлер прямого нагрева
  • Газовый
  • Электрический
  • Бойлер комбинированного нагрева
  • Производители

Современные водонагреватели могут быть прямого и косвенного действия, а также существуют и комбинированные варианты. Каждый из них имеет свои особенности устройства и эксплуатации, преимущества и недостатки.

Бойлер прямого нагрева

В бойлерах прямого нагрева тепловая энергия передаётся сразу же на нагреваемую воду. Происходит это за счёт встроенного нагревательного элемента, который может располагаться внутри или нижней части ёмкости устройства. Главным их преимуществом перед водонагревателями косвенного нагрева выступает независимость от источника теплоснабжения.

Функционировать подобные бойлеры могут как на газу, так и на электричестве. Рассмотрим более подробно их особенности.

Бойлер комбинированного и прямого нагрева

Газовый

Часто бойлеры этого типа называют газовой колонкой. Главный элемент такого устройства — газовая горелка, она располагается в камере сгорания под водяным баком.

От нее через весь бак бойлера проведена труба, по которой отводятся продукты сгорания.

В устройствах настенного типа зачастую применяются газовые установки, мощность которых составляет не более 5 кВт, в агрегатах напольного исполнения — от 6 кВт и выше.

Практически у всех газовых бойлеров, выпускаемых на сегодняшний день, корпус и бак сделаны из металла. Между баком с водой и наружным корпусом находится теплоизоляционный слой, предназначенный сберегать нагретую в бойлере воду. Также устройство оснащено блоком управления.

Мощность газовой горелки напрямую влияет на производительность бойлера.

В каждом бойлере присутствует:

  • магниевый анод: защищает стенки прибора от разрушений;
  • термостат: благодаря этой детали вы можете узнать температуру воды, а также он управляет подачей газа на горелку.

Устройство газового бойлера

Помимо этого, каждая модель водонагревателя оборудована группой безопасности:

  • предохранительный клапан: предостерегает от избытка давления;
  • защита от перегрева;
  • датчик протока воды;
  • датчик, определяющий тягу в дымоходе.

Магниевый анод устанавливают для того, чтобы не образовывалась накипь.

Недостаток газового бойлера прямого нагрева заключается в том, что для хорошей и продуктивной работы бойлера, давление газа должно быть не менее 12 мБар.

Подведем итоги и отметим основные особенности газовых бойлеров прямого нагрева:

  • производительность таких приборов высокая;
  • достаточно экономичны;
  • по способу монтажа могут быть настенными и напольными.

Электрический

Конструкция электрического бойлера прямого нагрева идентична газовому, только наряду со всеми элементами выделяется еще ТЭН.

Устройство электрического бойлера

Однако, несмотря на сходство строения, все же выделяются характеристики, присущие только электрическим бойлерам прямого нагрева:

  1. Устройство собрано в металлическом корпусе, внутри находится бак для воды, между ними — термоизоляционный материал.
  2. Холодная вода подается через заборный патрубок, на него ставятся обратный и предохранительный клапаны, которые дают сигнал, если давление внутри бойлера стало высоким.
  3. Благодаря шнуру питания происходит подача переменного тока на ТЭН, устройство оснащено системой контроля температуры и терморегулятором.
  4. Патрубок присоединяется к системе ГВС и по нему подогретая вода поступает в место потребления.
  5. Воздушный клапан стравливает воздух.

Чем больше объем, тем выше мощность электрического бойлера, дольше время нагрева и расход электроэнергии увеличивается.

ТЭН водонагревателя

Мощность прибора зависит от ТЭНа — электрической спирали в металлической трубке. Самый практичный вариант — бойлер с ТЭНом от 1 до 3 кВт, иногда отдают предпочтение ТЭНу мощностью до 6 кВт. Чем больше мощность, тем быстрее будет нагреваться жидкость, но стоит учитывать, что нагрузка на электрическую сеть возрастет, будет больше расходоваться энергии.

ТЭНы бывают открытыми и закрытыми. Открытый находится во взаимодействии с водой, поэтому получил название мокрого. Такой тип ТЭНа дешевый, но на него постоянно воздействуют высокие температуры и из-за этого на его поверхности может образовываться налет, к тому же он подвержен коррозии и период его использования чаще всего недолгий.

Не забываем своевременно очищать бойлер от накипи. Это позволит продлить срок его службы.

Закрытый ТЭН — более практичный вариант, т.к. он защищен металлической гильзой и не соприкасается с водой. Его называют сухим. Бойлеры с закрытым ТЭНом обладают многими достоинствами:

  • долгий срок эксплуатации;
  • маленький риск различных отложений;
  • безопасность.

Бойлер комбинированного нагрева

Водонагреватель комбинированного нагрева — это устройство, которое одновременно может нагревать воду различными источниками энергии.

Бойлер такого типа представляет собой бак, через который проходит змеевик, а также имеет встроенный электрический ТЭН. Через змеевик поступает горячая вода из котла, а при помощи ТЭНа жидкость нагревается.

Главное достоинство бойлера комбинированного нагрева — это, в первую очередь, возможность функционировать в разных режимах. Помимо этого, можно выделить еще ряд преимуществ, которыми обладает такое устройство:

  • несложный монтаж;
  • быстрый нагрев воды;
  • контроль за нагревом температуры;
  • защита от перегрева;
  • простое обслуживание.

Схема подключения комбинированного бойлера

Комбинированный водонагреватель применяется как в загородных домах, так и на небольших предприятиях.

Циркуляция воды осуществляется благодаря насосу, установленному в основной части оборудования.

Бойлеры комбинированного нагрева считаются наиболее мощным оборудованием и в настоящее время они очень востребованы.

Расчёт ёмкости бойлера

Выбирая бойлер, изначально надо решить, какой объем бака вам нужен. Выпускаются бойлеры с баками 5-10 л, 30-80 л, 100 л, 120 л, 150 л и более.

Объем бака следует выбирать исходя из того, для чего будет применяться бойлер. Если только для мытья посуды, то вам вполне будет достаточно бака объемом от 5 до 30 л.

Если для проведения гигиенических процедур, принятия душа и т.д., то здесь следует руководствоваться числом проживающих в квартире. Одному человеку будет достаточно 80 л, 2-3 — 120-130 л, а 4-5 и более — 150-200 л.

Для продления срока службы бойлера прямого и комбинированного нагрева нужно его периодически чистить.

Производители

Бойлеры прямого и комбинированного нагрева выпускаются разными производителями. Выделим несколько наиболее популярных моделей.

Производитель (страна)Емкость выпускаемых бойлеров, л
Austria Email (Австрия)140-3000
ACV (Бельгия)100-3000
Drazice OKC (Чехия)140-300
Vaillant (Германия)120-500

Таким образом, бойлер комбинированного нагрева выступает более практичным вариантом, который позволяет работать и от котла, и от электросети.

Устройство бойлера для нагрева воды

Горячая вода в квартире или доме всегда была неотъемлемой частью комфорта, без которого современный человек не представляет своей жизни.

Устройство бойлера для нагрева воды — фото

Нередки случаи, когда горячую воду в квартирах отключают, а в частном секторе хозяин вообще сам должен позаботиться об ее наличии. Помочь в этом вопросе могут водонагревательные приборы. Устройство бойлера для нагрева воды может быть самым разным, но главная отличительная особенность его от проточных нагревателей – наличие аккумулирующего резервуара, в котором постоянно находится запас подогретой, готовой к использованию воды.

Современные накопительные водонагреватели могут быть прямого или косвенного действия. В качестве источника энергии бойлеры прямого нагрева могут использовать электричество или природный газ. В системах косвенного нагрева теплообмен происходит от системы отопления дома или от других источников тепловой энергии (например, солнечных водонагревателей).

Рассмотрим различные схемы устройства современных бойлеров.

Содержание

  • Бойлеры прямого нагрева
    • Электрический бойлер прямого нагрева
    • Газовый бойлер прямого нагрева
  • Бойлеры косвенного нагрева
  • Бойлер со спиралевидным теплообменником
    • Схема «бак в баке»
  • Видео — обзор возможностей бойлера косвенного нагрева
  • Бойлеры комбинированного действия

Бойлеры прямого нагрева

В таких системах передача тепловой энергии идет непосредственно на нагреваемую для дальнейшего бытового использования воду. Они могут быть электрическими или газовыми.

Электрический бойлер прямого нагрева

Компоновка, расположение, размещение входных и выходных патрубков, система контроля и автоматики от производителя к производителю может существенно различаться, однако принципиальная схема – едина. На рисунке приведен ее общий упрощенный вид:

Электрический бойлер прямого нагрева — схема

  • Вся конструкция собрана в металлическом корпусе (1), имеющем то или иное внешнее декоративное исполнение. Внутри расположен бак для воды (2), а пространство между ним и внешним корпусом заполнено термоизоляционным материалом (3), чаще всего – пенополиуретаном.
  • Подача холодной воды осуществляется через заборный патрубок (4), на который ставится обратный клапан и предохранительный клапан, срабатывающий при превышении давления внутри бойлера. Труба подачи (10) обычно, во избежание образования турбулентных потоков воды, оснащается сетчатым распылителем.
  • Через шнур питания (5) на нагревательный элемент — ТЭН (9) подается переменный ток.  Устройство обязательно снабжается системой контроля температуры и терморегулятором, позволяющим выставить требуемый уровень нагрева воды и производить автоматическое отключение подачи электропитания при достижении необходимой температуры.
  • Патрубок (6) подключается к системе горячего водоснабжения — через него подогретая вода через трубку (8) из верхней части бойлера поступает на точки потребления. Необходимое давление поддерживается постоянно открытой подачей холодной воды – она пополняет бак по мере расхода, и он всегда остается наполненным.
  • Воздушный клапан (7) служит для стравливания воздуха при первоначальном заполнении бойлера водой – он не дает образоваться воздушной подушке.

Чтобы в баке с водой не возникало гальванической коррозии, в нем располагают анод, выполненный из магния. Его электропотенциал меньше, чем у корпуса бака или поверхности нагревательного элемента, поэтому разрушительные процессы коррозии будут воздействовать именно на него. Периодически, по мере коррозии и зарастания, анод заменяют на новый.

 Подобная схема проста, и является наиболее распространенной среди бытовых бойлеров. Подобные устройства, как правило, недороги, что обуславливает их популярность у потребителей. Главный недостаток – ТЭН работает непосредственно в нагреваемой проточной воде, что ведет к достаточно быстрому его зарастанию растворенными в ней минеральными отложениями.

Газовый бойлер прямого нагрева

Газовый бойлер достаточно прост по принципу своего действия и имеет следующее общую компоновку:

Газовый накопительный водонагреватель

  • В металлическом корпусе (чаще всего – из нержавеющей стали), имеющем надежную термоизоляцию, расположен бак для воды.
  • Через патрубок (1) в нижнюю часть емкости подается холодная вода. В верхней части бака вварен патрубок для забора подогретой воды с последующей ее раздачей на точки потребления.
  • Газовая горелка находится под донной частью емкости (4), ее закрывает от воды полукруглая панель, играющая роль теплообменника.
  • Вторым теплообменником является труба для отвода продуктов сгорания – она проходит через емкость с водой. Отвод газов производится через обычный дымоход или систему коаксиального типа (в зависимости от модели бойлера – с открытой или закрытой камерой сгорания).
  • Магниевый анод (5) служит для сбора накипи – его необходимо регулярно менять, по мере зарастания.
  • Бойлер обязательно снабжен системой автоматического контроля – термостатом (3), для отслеживания уровня температуры, клапаном для перекрытия подачи газа при достижении установленного уровня нагрева воды, устройством пьезорозжига – для автоматического запуска газовых горелок при остывании жидкости по мере ее расхода.

Бойлер, работающий на газе, имеет высокую производительность, он значительно экономичнее электрического. Однако есть у него и существенные недостатки – он требует обязательного дымохода, и его установка сопряжена с процессом согласования проекта с контролирующими органами технадзора. Кроме того, такие бойлеры прямого нагрева – намного дороже электрических.

Бойлеры косвенного нагрева

Главное принципиальное различие – подогреваемая для бытовых нужд (так называемая, санитарная) вода не имеет непосредственного контакта с электрическими или газовыми устройствами нагрева. Передача тепла идет за счет подключения к системе отопления дома (или иным источникам горячей котловой воды).

Такой бойлер устанавливают чаще всего в комплексе с одноконтурным отопительным котлом. Этот тип бойлера может иметь объем, измеряемый десятками или сотнями литров, и какой из них выбрать — будет зависеть от количества домочадцев. Производятся модели напольного исполнения, или которые крепятся к стене горизонтально или вертикально на специальные кронштейны.

По организации теплообмена они могут иметь совершенно различную компоновку:

Бойлер со спиралевидным теплообменником

Этот бойлер устроен следующим образом:

Бойлер косвенного нагрева с теплообменником — змеевиком (фото в разрезе)

  • Внутри термоизолированного корпуса помещён объемный бак для санитарной волы. В его полости установлен теплообменник (2), имеющая форму змеевика.
  • Через патрубки 3 и 4 производится циркуляция теплоносителя – горячей технической воды, получаемой от одноконтурного котла. Тепло передается санитарной воде, поступление которой осуществляется в нижнюю часть емкости через входной патрубок (1).
  • Отвод нагретой санитарной воды осуществляется из вехней части бака через патрубок (5).

Змеевик в некоторых моделях расположен ближе к нижней части емкости, куда опускается холодная вода, а в других — равномерно распределен по всему баку, что позволяет быстрее нагреть весь объем жидкости.

Производятся бойлеры, в конструкцию которых входят две трубки теплообменника. Через один контур проходит теплоноситель, нагретый котлом, а по второму — от других возможных источников тепла, например, от солнечных водонагревателей.

Схема «бак в баке»

Другой вариант бойлера косвенного нагрева не имеет внутри змеевиков с теплоносителем, а устроен несколько иначе. Он состоит из двух емкостей, которые установлены одна в другую. Естественно, бак, который расположен внутри, имеет меньший объем – он явлеятся аккумулятором нагретой санитарной воды.

Косвенный нагрев по принципу «бак в баке»

На схеме хорошо видно внутреннее строение данной модели.

  • Через трубу 1, осуществляется подача во внутренний бак холодной санитарной воды.
  • Патрубки 2 и 4 подключены к системе отопления – по ним циркулирует котловая горячая вода.
  • Внутренний бак (3) изготавливается из нержавейки.
  • Через патрубок 5 идет забор согретой воды для бытового потребления.

Положительные качества бойлеров косвенного нагрева:

  • Хорошая производительность прибора, если теплообменник имеет достаточную площадь, и бойлер подключён к котлу высокой мощности.
  • Экономия электроэнергии и отсутствие нагрузки на электросеть.
  • Теплоноситель не контактирует с санитарной водой. Через теплообменник проходит специально подготовленная вода, которая содержит минимум солей.
  • Возможность переключить бойлер на разные источники энергии, например, в зимнее время он может работать от отопительного котла, а в летнее — от солнечной батареи.

Однако, есть и недостатки:

  • При нагреве воды в бойлере, снижается температура в системе отопления.
  • Это — достаточно дорогостоящее оборудование, по сравнению с бойлером прямого нагрева.
  • Весь комплекс занимает достаточно много места, т.е. для него лучше отвести отдельное помещение, что не всегда возможно.

С устройством бойлера для нагрева воды косвенного действия можно подробнее ознакомиться, посмотрев приложенный к статье видеоматериал:

Видео — обзор возможностей бойлера косвенного нагрева

Бойлеры комбинированного действия

Удачным вариантом являются бойлеры, которые сочетают в себе оба принципа. Они подключаются к контуру отопления, но их конструкция подразумевает и наличие собственного нагревательного элемента. Для примера – схема устройства нагревательного бойлера SMART компании ACV:

Примерная схема бойлера комбинированного нагрева

  • В ударопрочном полипропиленовом кожухе (10) установлен стальной наружный бак (8) из листовой тали с надежной пенополиуретановой термоизоляцией (3). Он служит для циркуляции воды из системы отопления, подводимой от котла через патрубки (11).
  • Внутри него размещен бак для санитарной воды из нержавеющей стали (9). В него предусмотрен вход воды из ГВС (14) и отвод ее к точкам потребления через трубку (2).
  • В верхней части расположена крышка (7) с ручным воздухоотводом (1) – для первоначального заполнения системы.
  • Внутри внешнего бака размещен ТЭН мощностью от 2 до 6 кВт (5) – он будет включаться по команде автоматического контроллера, если термостат (4) фиксирует недостаточность нагрева через систему внешнего теплообмена. В летний период, когда система отопления выключена, ТЭН будет являться основным источником тепловой энергии.
  • Панель управления оснащена необходимыми устройствами регулировки – температуры нагрева санитарной воды, таймером включения ТЭНа (например, для его использования по льготному ночному тарифу).

Подобная конструкция бойлера является наиболее универсальной, и сочетает положительные качества всех упомянутых выше систем. Пожалуй, единственный недостаток такого водонагревателя – достаточно высокая цена.

Выбирая водонагреватель, просчитайте все за и против каждого варианта, посмотрев на характеристики каждого из них. Важно также обратить внимание на размер выбираемого прибора и продумать место, которое он должен занять.

Сравнение косвенных и прямых систем горячего водоснабжения

Но при таком широком выборе продуктов, доступных для эффективного производства горячей воды для бытовых нужд (ГВС), важно понимать истинные преимущества разделения систем отопления и горячего водоснабжения, а также различия между использованием водогрейных агрегатов с прямым или непрямым нагревом.

Объяснение устройств с прямым и непрямым нагревом

Установки с прямым нагревом, такие как водонагреватели Dorchester для производства горячей воды, имеют встроенную газовую или масляную горелку, которая непосредственно нагревает воду в своем накопительном цилиндре путем подачи горячих газов через один или несколько теплообменников. дымовые трубы внутри цилиндра, которые затем передают тепло окружающей воде.

Блоки с непрямым нагревом, такие как калориферы , не имеют встроенной горелки, но содержат один или несколько змеевиков теплообменника, которые заполнены горячими жидкостями (водой или солнечным теплоносителем), которые уже были нагреты "косвенно" одним или несколькими внешними источниками тепла, такими как бойлер или солнечные коллекторы.

Преимущества разделения систем отопления и горячего водоснабжения

Исторически сложилось так, что в системах с непрямым нагревом для нагрева водонагревателя использовался отдельный водогрейный котел, но с современными высокоэффективными котлами один и тот же котел теперь можно использовать как для контура отопления, так и для контура отопления. Система ГВС. Однако, когда отопление помещения не требуется, котел все равно должен работать, чтобы обеспечить теплом систему горячего водоснабжения.

Водонагреватели с прямым нагревом предназначены исключительно для производства горячей воды, обеспечивая более быстрый нагрев и время отклика по сравнению с косвенной системой, которая фактически представляет собой «нагрев воды для нагрева воды». Это увеличивает вероятность потерь тепла в котле и связанных трубопроводах между котлом и водонагревателем.

Водонагреватели часто устанавливаются рядом с местом использования, что снижает потребление энергии, необходимой для подачи воды по длинному трубопроводу, и минимизирует потери тепла при распределении. Это также помогает уменьшить длину мертвых участков в системе, участков неиспользуемых/редко используемых трубопроводов, которые представляют риск заражения легионеллой (посмотрите наше видео о защите от легионеллы в водонагревателе). Это поддерживает соблюдение таких нормативных актов, как Руководство по охране труда и технике безопасности L8 - Утвержденный свод правил и рекомендаций по контролю за бактериями легионеллы в водных системах, в котором говорится, что распределительные трубопроводы должны быть соответствующим образом спроектированы, чтобы вода могла достигать всех выходов под углом 50 °. C в течение 1 минуты после открытия крана.

Водонагреватели, используемые для производства ГВС, не требуют дымоходов и не имеют непосредственного подключения к ним подачи газа. Это упрощает их установку.

Сравнение эффективности – почему она не всегда дает результат

В отрасли ведутся споры о справедливости критериев эффективности в части L Строительных норм и правил, поскольку существуют некоторые расхождения между методами расчета Эффективность системы горячего водоснабжения с непрямым и прямым нагревом.

Для водонагревателей с прямым нагревом в части L используется общий сезонный КПД самого прибора, который измеряется с использованием КПД за один цикл нагрева от горячего к холодному.
С другой стороны, для системы горячего водоснабжения с непрямым нагревом это позволяет использовать общую сезонную эффективность соответствующего котла.

Вот где возникает проблема.

Общий сезонный КПД котла рассчитывается с использованием КПД при частичной и полной нагрузке. Тем не менее, система с непрямым нагревом обычно работает при температуре 80/60, при которой котел не может конденсироваться, следовательно, фактически не работает при частичной нагрузке (для чего требуется температура возврата 30°C). Это означает, что то, что записано на бумаге, не является истинным отражением того, что на самом деле будет происходить на практике.

Пример – сравнение эффективности систем горячего водоснабжения с прямым и непрямым нагревом с использованием метода части L.

Конденсационный водонагреватель с прямым нагревом: 96 %  общий тепловой КПД

Водонагреватель косвенного нагрева:  96 % C или выше, котел, скорее всего, будет работать с полной эффективностью в районе  88% .

Если вы также принимаете во внимание дополнительные требования к электрической нагрузке первичного насоса котла и загрузочного насоса водонагревателя, то требования к энергии и реальный КПД решения с косвенным нагревом сильно отличаются от предложения на бумаге.

Остались вопросы?

Если вы хотите узнать больше о водогрейных изделиях прямого и непрямого нагрева от Hamworthy, свяжитесь с нами.

Типы систем отопления | Умный дом

Центральное отопление

Печи

Большинство домохозяйств в Северной Америке зависят от центральной печи для обеспечения тепла. Печь работает, продувая нагретый воздух через воздуховоды, которые доставляют теплый воздух в комнаты по всему дому через воздушные регистры или решетки. Этот тип системы отопления называется канальной или принудительной системой распределения теплого воздуха. Он может работать на электричестве, природном газе или мазуте.

Внутри печи, работающей на газе или жидком топливе, топливо смешивается с воздухом и сжигается. Пламя нагревает металлический теплообменник, в котором тепло передается воздуху. Воздух проталкивается через теплообменник вентилятором печи «обработчика воздуха», а затем нагнетается по воздуховоду после теплообменника. В топке продукты сгорания выводятся из здания через дымоход. Старые «атмосферные» печи выбрасывали воздух прямо в атмосферу и тратили впустую около 30% энергии топлива только на то, чтобы выхлоп оставался достаточно горячим, чтобы безопасно подниматься по дымоходу. Современные печи с минимальной эффективностью значительно сокращают эти потери за счет использования «нагнетательного» вентилятора для протягивания выхлопных газов через теплообменник и создания тяги в дымоходе. «Конденсационные» печи предназначены для рекуперации большей части уходящего тепла путем охлаждения выхлопных газов до температуры ниже 140°F, когда водяной пар в выхлопе конденсируется в воду. Это основная характеристика высокоэффективной печи (или котла). Обычно они вентилируются через боковую стенку с пластиковой трубой.

В настоящее время Министерство энергетики США разрабатывает новые стандарты для печей, которые должны быть окончательно утверждены весной 2016 года. Текущие стандарты для печей не обновлялись с 1987 года. компоненты системы отопления включаются и выключаются. С вашей точки зрения, самым важным элементом управления является термостат, который включает и выключает систему или, по крайней мере, систему распределения, чтобы вам было комфортно. Типичная система с принудительной подачей воздуха будет иметь один термостат. Но в системе отопления есть и другие внутренние элементы управления, такие как выключатели «верхнего предела», которые являются частью невидимого, но критического набора средств управления безопасностью.

КПД лучших современных газовых печей и котлов превышает 90 %.

КПД печи или котла, работающего на ископаемом топливе, является мерой количества полезного тепла, производимого на единицу подводимой энергии (топлива). Эффективность сгорания - простейшая мера; это просто эффективность системы во время ее работы. Эффективность сгорания подобна количеству миль на галлон, которое ваш автомобиль проезжает со скоростью 55 миль в час по шоссе.

В США КПД печи регулируется минимальным AFUE (годовая эффективность использования топлива). AFUE оценивает сезонную эффективность, усредняя пиковые и частичные нагрузки. AFUE учитывает потери при запуске, охлаждении и другие эксплуатационные потери, возникающие в реальных условиях эксплуатации, и включает оценку электроэнергии, используемой системой обработки воздуха, нагнетательным вентилятором и органами управления. AFUE похож на пробег вашего автомобиля между заправками, включая как движение по шоссе, так и движение с частыми остановками. Чем выше AFUE, тем эффективнее печь или котел.

Бойлеры

Бойлеры – водонагреватели специального назначения. В то время как печи переносят тепло в теплом воздухе, котельные системы распределяют тепло в горячей воде, которая отдает тепло, проходя через радиаторы или другие устройства в комнатах по всему дому. Затем более холодная вода возвращается в котел для повторного нагрева. Системы горячего водоснабжения часто называют гидравлическими системами. Бытовые котлы обычно используют в качестве топлива природный газ или мазут.

В паровых котлах, которые сегодня гораздо реже встречаются в домах, вода кипятится, и пар переносит тепло по дому, конденсируясь в воду в радиаторах по мере охлаждения. Обычно используются нефть и природный газ.

Вместо вентилятора и воздуховода в котле используется насос для циркуляции горячей воды по трубам к радиаторам. В некоторых системах горячего водоснабжения вода циркулирует по пластиковым трубам в полу. Такая система называется лучистым подогревом пола (см. «Современное отопление»). Важные элементы управления котлом включают термостаты, аквастаты и клапаны, которые регулируют циркуляцию и температуру воды. Хотя стоимость не является тривиальной, как правило, гораздо проще установить «зональные» термостаты и элементы управления для отдельных помещений с водяной системой, чем с принудительной вентиляцией. Некоторые элементы управления входят в стандартную комплектацию новых котлов, в то время как другие могут быть добавлены для экономии энергии (см. раздел «Модификации специалистами по системам отопления» на странице обслуживания систем отопления).

Как и в случае с печами, конденсационные газовые котлы относительно распространены и значительно более эффективны, чем неконденсационные котлы (если только не используются очень сложные средства управления). Конденсационные котлы, работающие на жидком топливе, не распространены в США по нескольким причинам, связанным с более низким потенциалом скрытой теплоты и возможностью большего загрязнения обычным мазутом.

Тепловые насосы

Тепловые насосы – это просто кондиционеры двухстороннего действия (см. подробное описание в разделе «Системы охлаждения»). Летом кондиционер работает, перемещая тепло из относительно прохладного помещения в относительно теплое снаружи. Зимой тепловой насос меняет этот трюк, забирая тепло из холода снаружи с помощью электрической системы и отводя это тепло внутрь дома. Почти все тепловые насосы используют системы принудительной подачи теплого воздуха для перемещения нагретого воздуха по всему дому.

Геотермальный тепловой насос нагревает и охлаждает в любом климате, обмениваясь теплом с землей, температура которой более постоянна.

Существует два относительно распространенных типа тепловых насосов. Воздушные тепловые насосы используют наружный воздух в качестве источника тепла зимой и радиатора летом. Тепловые насосы с наземным источником (также называемые геотермальными, GeoExchange или GX) получают тепло из-под земли, где температура более постоянна круглый год. Воздушные тепловые насосы гораздо более распространены, чем геотермальные, потому что они дешевле и проще в установке. Однако геотермальные тепловые насосы гораздо более эффективны, и их часто выбирают потребители, которые планируют оставаться в одном и том же доме в течение длительного времени или имеют сильное желание жить более устойчиво. Как определить, подходит ли тепловой насос для вашего климата, обсуждается далее в разделе «Варианты топлива».

В то время как тепловой насос с воздушным источником устанавливается так же, как центральный кондиционер, для тепловых насосов с использованием грунта требуется, чтобы «контур» был закопан в землю, как правило, в длинных неглубоких (глубиной 3–6 футов) траншеях или в одна или несколько вертикальных скважин. Конкретный используемый метод будет зависеть от опыта установщика, размера вашего участка, недр и ландшафта. В качестве альтернативы некоторые системы всасывают грунтовые воды и пропускают их через теплообменник вместо использования хладагента. Затем грунтовые воды возвращаются в водоносный горизонт.

Поскольку электричество в тепловом насосе используется для перемещения тепла, а не для его производства, тепловой насос может производить больше энергии, чем потребляет. Отношение поставленной тепловой энергии к потребленной энергии называется коэффициентом полезного действия или КПД, его типичные значения находятся в диапазоне от 1,5 до 3,5. Это «установившийся» показатель, который нельзя напрямую сравнивать с коэффициентом эффективности отопительного сезона (HSPF), сезонным показателем, обязательным для оценки тепловой эффективности воздушных тепловых насосов. Преобразование между мерами не является простым, но блоки с наземным источником обычно более эффективны, чем тепловые насосы с воздушным источником.

Прямой нагрев

Газовые обогреватели

В некоторых районах широко распространено газовое оборудование прямого нагрева. Сюда входят настенные, отдельно стоящие и напольные печи, все они характеризуются отсутствием воздуховодов и относительно небольшой тепловой мощностью. Поскольку в них нет воздуховодов, они наиболее полезны для обогрева одной комнаты. Если требуется обогрев нескольких помещений, необходимо либо оставить открытыми двери между помещениями, либо необходим другой способ обогрева. В лучших моделях используются системы «герметичного воздуха для горения» с трубами, проложенными через стену как для подачи воздуха для горения, так и для отвода продуктов сгорания. Эти блоки могут обеспечить приемлемую производительность, особенно для кают и других зданий, где допустима большая разница температур между спальнями и главными помещениями. Модели могут работать на природном газе или пропане, а некоторые - на керосине.

Газовые обогреватели без вентиляции: плохая идея

Газовые или керосиновые обогреватели, у которых нет выпускного отверстия, продавались десятилетиями, но мы настоятельно не рекомендуем их использование по соображениям здоровья и безопасности. Известные производителями как «безвентиляционные» газовые отопительные приборы, они включают в себя настенные и отдельно стоящие обогреватели, а также газовые камины с открытым пламенем с керамическими бревнами, которые фактически не подключены к дымоходу. Производители утверждают, что, поскольку эффективность сгорания продуктов очень высока, они безопасны для жильцов здания. Однако это утверждение справедливо только в том случае, если вы держите ближайшее окно открытым для достаточного количества свежего воздуха, что противоречит цели дополнительного тепла. Опасности включают воздействие побочных продуктов сгорания, как описано в разделе «Вентиляция», и кислородное истощение (эти обогреватели должны быть оснащены датчиками кислородного истощения). Из-за этих опасностей по крайней мере в пяти штатах (Калифорния, Миннесота, Массачусетс, Монтана и Аляска) их использование в домах запрещено, и во многих городах США и Канады они также запрещены.

Электрические обогреватели

Портативные электрические обогреватели недороги в покупке, но дороги в использовании. К таким резистивным нагревателям относятся «маслонаполненные» и «кварцевые инфракрасные» нагреватели. Они преобразуют электрический ток из розетки прямо в тепло, как тостер или утюг. Как поясняется далее в разделе «Выбор новой системы», требуется много электроэнергии для производства того же количества полезного тепла, которое может дать природный газ или нефть на месте. Подключаемый нагреватель мощностью 1500 Вт будет использовать почти всю мощность 15-амперной ответвленной цепи; таким образом, добавление большой дополнительной нагрузки приведет к срабатыванию автоматического выключателя или перегоранию предохранителя. Стоимость эксплуатации 1500-ваттной установки в час вычислить просто: она в 1,5 раза превышает стоимость электроэнергии в центах за киловатт-час. При средних расценках по стране — 12 центов за кВт/ч за электроэнергию — этот нагреватель будет стоить 18 центов в час, и его стоимость быстро превысит его покупную цену. С другой стороны, для периодического использования это «наименее плохое» решение, когда альтернативы потребуют крупных инвестиций, например, для улучшения воздуховодов в определенной области. Просто помните, что нагрев электрическим сопротивлением обычно является самой дорогой формой нагрева, и поэтому его редко рекомендуют.

«Электрический плинтусный обогрев» — это еще один вид резистивного обогрева, аналогичный подключаемому обогревателю, за исключением того, что он имеет проводную проводку. Он имеет два основных преимущества: низкая стоимость установки и простота установки индивидуальных комнатных термостатов, позволяющих отключать отопление в неиспользуемых помещениях. Эксплуатационные расходы, как и для всех резистивных систем, как правило, очень высоки, если только дом не «сверхизолирован».

Дровяные печи и печи на пеллетах

Отопление дровами может иметь большое значение в сельской местности, если вам нравится складывать дрова и топить печь или топку. Цены на древесину, как правило, ниже, чем на газ, нефть или электричество. Если вы сами рубите дрова, экономия может быть большой. Загрязнители от сжигания древесины были проблемой в некоторых частях страны, в результате чего Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ввело правила, регулирующие выбросы загрязняющих веществ из дровяных печей. В результате новые модели довольно чисто горят. Пеллетные печи имеют ряд преимуществ перед дровяными печами. Они меньше загрязняют окружающую среду, чем дровяные печи, и предлагают пользователям большее удобство, контроль температуры и качество воздуха в помещении.

Камины

Газовые (и большинство дровяных) камины в основном являются частью декора комнаты, обеспечивая теплое свечение (и способ избавиться от секретных документов), но обычно не являются эффективным источником тепла. В обычных установках, которые полагаются на воздух, поступающий из комнаты в камин для сжигания и разбавления, камин, как правило, теряет больше тепла, чем дает, потому что через устройство проходит так много теплого воздуха, который должен быть заменен холодным наружным воздухом. С другой стороны, если у камина есть плотно закрывающаяся стеклянная дверца, источник наружного воздуха и хороший дымоходный клапан, он может обеспечить полезное тепло.

Современное отопление

Лучистое отопление пола  обычно относится к системам, которые циркулируют теплую воду в трубах под полом. Это нагревает пол, который, в свою очередь, согревает людей, использующих помещение. Он легко поддается контролю, его сторонники считают его эффективным, и его установка стоит дорого. Это также требует очень опытного системного проектировщика и установщика и ограничивает выбор ковров и другой отделки пола: вы не хотите «закрывать» свой источник тепла.

Обратитесь в ассоциацию Radiant Panel

Бесканальный, мини-сплит, мульти-сплит . Жилые воздуховоды относительно редко встречаются за пределами Северной Америки. Широко используются «бесканальные» тепловые насосы, которые распределяют энергию по линиям хладагента вместо воды или воздуха. Крупные полевые испытания на северо-западе Тихого океана показывают, что они могут иметь хорошие характеристики в холодную погоду и быть очень рентабельными при замене электрического нагрева сопротивления. Как и в случае с наземными системами, относительная незрелость рынка помогает гарантировать, что мульти-сплит-системы для всего дома продаются по премиальным ценам.


Learn more