Водяная система отопления

Водяное отопление: особенности, преимущества, недостатки | 5energy

Водяное отопление - наиболее распространенный тип отопления жилых помещений. В отличие от печного отопления, водяное отопление позволяет вынести котел за пределы отапливаемого помещения или дома, что существенно облегчает процесс обогрева помещений. Именно об этом типе отопления и пойдет речь в данной статье. Мы рассмотрим основные преимущества, недостатки, особенности данной системы.

Принцип работы водяного отопления

Принцип работы достаточно простой. Теплоноситель нагревается котлом, после чего передается по трубам, проходя по радиаторам и другим устройствам тем самым отапливая комнаты. Процесс постоянный, теплоноситель циркулирует по системе тем самым поддерживая температуру в помещении. В роли теплоносителя может выступать как вода, так и антифриз. Об особенностях этих теплоносителей, а также о том, какой вариант подойдет именно вам, читайте в нашем блоге.

Радиаторы для водяного отопления

Существует много видов радиаторов. Основные из них: чугунные батареи, алюминиевые, стальные. Кроме того, встречаются биметаллические и другие, но они менее распространенные.

Каждый из этих видов батарей и радиаторов имеют свои преимущества и недостатки, но перед всеми стоит одна задача - проводить максимально возможное количество тепла с минимальными потерями. Подробнее, о видах батарей, преимуществах и недостатках читайте в статье, по вышеуказанной ссылке.

Для водяного отопления больше всего подходят чугунные, стальные и алюминиевые батареи. Стальные батарей ольше всего подвержены коррозии.

Преимущества водяного отопления

К основным преимуществам водяного отопления можно отнести:

возможность разместить нагревательное устройство (котел) удаленно, вне отапливаемого помещения
система замкнутая, нет необходимости в доливании теплоносителя в процессе эксплуатации
система не занимает дополнительного места, тепло идет через радиаторы, систему теплый пол и другие

Недостатки водяного отопления

Как и любая другая система, водяное отопление имеет ряд недостатков, которые могут тем или иным способом усложнить процесс эксплуатации. К таким можно отнести:

длительность прогрева дома с нуля, до комнатной температуры (так как системе нужно время что бы прогреть весь теплоноситель)
так как система работает с жидким деплоносителем, возможны внештатные ситуации с подтеками, прорывами и т.д., в следствии чего могут пострадать некоторые вещи
возможны образования налетов, осадков минералов, накипи и т.п. на радиаторах, в следствии чего теплоэффективность несколько уменьшается

Но в целом, все недоставки перекоываются своими плюсами даннй системы, отопления, т.к. водняое отопление это самый распространенный тип отопления, который используется практически в каждом доме или помещении. И всевозможные недоставки типа протечек и т.д. напрямую зависят от качества сварных и резбовых соединений, а так же от срока эксплуатации. Ведь и всего есть свой граниченный ресурс.

Поэтому всегда серьезно подходите к данному вопросу.

виды, схемы отопления, монтаж отопления

Отапливать дом можно используя различные системы отопления, однако чаще всего делают выбор в пользу водяной системы отопления. Водяное отопление — это традиционная система отопления как для городских, так и для загородных домов. Система водяного отопления надежна, эффективна, проста в монтаже и обслуживании. Простота системы водяного отопления позволяет обслуживать систему своими руками, а в большинстве случаев смонтировать систему водяного отопления дома также можно самостоятельно.

Содержание

Принцип устройства системы водяного отопления дома Виды систем водяного отопления дома Схемы системы отопления дома Система отопления и горячая вода в доме Монтаж водяного отопления дома

Принцип устройства системы водяного отопления дома

Система водяного отопления дома состоит из котла, радиаторов отопления (системы водяных теплых полов), расширительного бака, циркуляционного насоса и группы безопасности, все элементы системы отопления соединены между собой трубами. В качестве теплоносителя может использоваться вода или антифриз. Применяя антифриз можно не бояться размораживания системы при ее отключении в зимний период.

Рис.1. Принципиальная схема системы водяного отопления дома. Водяная система отопления состоит из котла, расширительного бака, насоса и радиаторов отопления.

Котел отопления – основа любой системы водяного отопления дома. В системе водяного отопления могут применяться котлы на любом виде топлива. Котлы отопления по виду используемого топлива могут быть газовые (на природном и сжиженном газе), твердотопливные (дрова, пеллеты), на жидком топливе (дизельное топливо), электрические. Выбор типа котла зависит от доступности, бесперебойности поставки и стоимости топлива.

Циркуляционный насос предназначен для прокачки теплоносителя через систему отопления.

Группа безопасности состоит из воздухоотводчика, манометра и аварийного клапана. Воздухоотводчик удаляет воздух из системы отопления. Манометр необходим для контроля давления в системе. Аварийный клапан сбрасывает часть теплоносителя при превышении допустимого давления в системе, тем самым предохраняя систему отопления от возможных разрывов.

Трубы в системе водяного отопления дома могут применяться любых видов, т.к. температура в системе отопления частного дома не превышает 90 градусов. Наибольшее распространение получили полипропиленовые трубы. Они надежны в местах соединения и просты в монтаже.

Расширительный бак в системе отопления необходим для компенсации увеличения объема теплоносителя в системе при нагревании. В зависимости от типа системы отопления расширительные баки бывают открытого и закрытого типа.

Виды систем водяного отопления дома

Система водяного отопления может быть двух видов: открытая (гравитационная) и закрытая.

В открытой системе отопления циркуляция теплоносителя осуществляется естественным образом за счет разности плотности горячей и холодной воды. Вода, нагретая котлом (имеет меньшую плотность), по стояку поднимается вверх в то время как остывшая (имеет большую плотность) опускается вниз, т.е. циркуляция происходит под действием силы тяжести, отсюда и название гравитационная. Также система отопления получила название открытой, т.к. в ней применяется расширительный бак открытого типа, и система сообщается с атмосферой.

Рис.2. Система отопления открытого типа. Для системы этого вида принципиальным требованием является уклон труб и применение расширительного бака открытого типа.

Открытая система отопления может работать без циркуляционного насоса, поэтому она энергонезависима, т.е. при отключении электроэнергии циркуляция не прекратится, и система отопления будет работать.

Открытая система отопления обладает рядом недостатков. Она довольно громоздкая и сложная в монтаже, т.к. все трубы должны быть смонтированы с определенным уклоном, а расширительный бак должен быть установлен в высшей точке системы, при этом в теплом помещении, что не в каждом доме возможно. При эксплуатации открытой системы отопления требуется постоянный контроль уровня теплоносителя, т.к. он интенсивно испаряется из открытого расширительного бака. Поэтому выбирать открытую схему системы отопления следует в том случае если есть проблемы с подачей электроэнергии, в противном случае целесообразно выбрать систему отопления закрытого типа, т.к. она не имеет недостатков открытой схемы.

В закрытой системе отопления циркуляция теплоносителя осуществляется циркуляционным насосом, а расширительный бак применяется закрытого типа, что и дало название системе.

Рис.3. Система отопления закрытого типа. В системе отопления закрытого типа отсутствуют ограничения по монтажу элементов. Этот вид системы отопления компактный и простой в монтаже.

Ограничения по месту установки расширительного бака и расположению труб в закрытой системе отсутствуют, поэтому закрытая система получается более компактной и простой в монтаже. Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет скрыто расположить трубы системы отопления, а также в качестве обогревателей использовать не только радиаторы отопления, но и водяные теплые полы. Благодаря чему закрытая система водяного отопления получила наибольшее распространение.

Схемы системы отопления дома

Схема системы отопления определяется способом соединения нагревательных приборов. Различают три схемы системы отопления: однотрубная, двухтрубная и лучевая.

Однотрубная схема системы отопления представляет собой последовательное соединение радиаторов отопления. Особенность схемы в том, что все радиаторы (вход и выход радиатора) подключаются к одной трубе.

Рис.4. В однотрубной схеме отопления все радиаторы подключаются последовательно. Такой подход приводит к тому, что каждый следующий радиатор работает хуже предыдущего. Для устранения этого недостатка необходима балансировка системы отопления.

Достоинство такой схемы системы отопления простота монтажа и низкий расход труб при монтаже. Недостаток – сложность регулировки (балансировки). По мере движения теплоносителя по системе он отдает свое тепло радиаторам отопления, таким образом последнему радиатору тепла достается меньше всего. Поэтому систему необходимо балансировать. Сделать это можно с помощью установки на каждый радиатор специальной запорной арматуры (термоголовок, регуляторы расхода), либо сделать предварительный расчет системы и использовать трубы различного сечения для выравнивания расхода теплоносителя.

Двухтрубная схема система отопления представляет собой систему, в которой горячий теплоноситель подается по одной трубе, а отдав свое тепло радиатору отводится по другой. Таким образом получается, что радиаторы отопления подключены параллельно.

Рис.5. В двухтрубной схеме системы отопления все радиаторы подключены параллельно. Таким образом тепло между радиаторами распространяется равномерно, а система легко балансируется.

Параллельное подключение радиаторов отопления значительно упрощает балансировку системы (регулировку) и позволяет достаточно точно задавать температуру в помещении. Например, в нежилых помещениях можно поддерживать минимальную температуру, а в жилых оптимальную, это позволит сэкономить на отоплении. Недостаток – расход труб для отопления будет в 2 раза больше, чем при однотрубной разводке.

Лучевая схема системы отопления подразумевает подключение каждого отопительного прибора индивидуально. В этой схеме применяется коллектор, который распределяет теплоноситель по радиаторам отопления. Только по этой схеме можно установить водяные теплые полы.

Рис.6. Лучевая схема системы отопления. В этой схеме все радиаторы подключаются индивидуально через коллектор. В коллекторе устанавливается регулирующая арматура, которая позволяет выполнять точную настройку каждого радиатора.

С точки зрения простоты управления системой отопления это схема не имеет конкурентов. Работой каждого отопительного элемента можно управлять индивидуально, и это не скажется на работу остальных отопительных приборов. Такой подход приведет к значительному снижению затрат на отопление. Недостатком является высокий расход труб, необходимость монтажа коллектора.

Система отопления и горячая вода в доме

Горячую воду в доме можно обеспечить двумя способами: установить электрический накопительный водонагреватель или использовать котел отопления для создания горячего водоснабжения. Существует два варианта создания горячей воды по средствам котла: установить двухконтурный котел или бойлер косвенного нагрева.

Существует много моделей котлов, имеющих два контура нагрева один для отопления другой для горячего водоснабжения. Таким образом система горячего водоснабжения подключается к котлу и при включении воды котел начинает работать как колонка. Такой способ хорош если одновременно будут работать не более двух точек водоразбора, с большим количеством котел не справится.

Рис.7. Схема работы бойлера косвенного нагрева. Вода из системы отопления направляется в змеевик бойлера. Проходя по змеевику вода в бойлере нарывается и подается в систему горячего водоснабжения.

Решение данной проблемы — это установка бойлера косвенного нагрева. Бойлер косвенного нагрева представляет собой бочку, в которой установлен змеевик. Горячая вода из системы отопления проходя по змеевику нагревает воду в бойлере. Нагретая вода может подаваться на любое число точек водоразбора.

Монтаж водяного отопления дома

Монтаж системы водяного отопления начинают с подбора всех элементов системы. Правильный выбор компонентов системы обеспечит ее комфортную эксплуатацию и легкий монтаж.

Основной элемент системы отопления это котел. Вне зависимости от типа используемого топлива основной характеристикой котла является мощность. Если высота потолков в вашем доме не превышает 3 м, то для расчета мощности котла можно использовать соотношение 1кВт вырабатываемой котлом мощности необходимо для отопления 10 кв.м. площади дома.

Выбирая котел отопления следует сразу позаботится о горячем водоснабжении дома. Если число проживающих в доме 1-2 человека, то целесообразно выбирать двухконтурный котел, который обеспечит и горячую воду, и отопление. Если у вас большая семья, то целесообразнее выбрать одноконтурный котел и установить бойлер косвенного нагрева. Бойлер следует выбирать из расчета, что на 5 человек требуется объем бойлера примерно 100 - 120 литров.

Котлы отопления могут быть с открытой и закрытой камерой сгорания. Для установки первого типа необходимо иметь дымоход и помещение отведенное под котельную, в которой будет обеспечена вентиляция. Котлы второго типа снабжаются воздухом и выводят отработанные газы, через коаксиальный дымоход, который монтируется в стене рядом с котлом. Котлы с закрытой камерой сгорания установить значительно проще.

Рис.8. Схема установки котла с закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом. Достоинство котла этого типа: простота установки, котел не потребляет кислород из помещения, не требует строительства дымохода и системы вентиляции.

Некоторые модели котлов отопления могут быть снабжены расширительным баком и циркуляционным насосом, что значительно упрощает монтаж системы водяного отопления. Если котел не имеет этих элементов, то выбрать их можно следующим образом. Объем расширительного бака должен быть примерно 10% от объема системы отопления. Основная характеристика циркуляционного насоса — это напор. Приближенно напор насоса можно вычислить как 5% от мощности котла.

Рис.9. Схема котла отопления. Современные котлы уже снабжены расширительным баком и циркуляционным насосом, что упрощает монтаж системы водяного отопления.

В системе водяного отопления дома могут применяться любые виды радиаторов отопления. Приближенный расчет мощности радиатора вычисляется на основе соотношения 100Вт тепловой мощности радиатора необходимо для отопления 1 кв.м. помещения. Рассчитывая мощность радиаторов необходимо учитывать, что максимальная производительность достигается при одностороннем подключении, а минимальная при нижнем.

Рис.10. Виды подключения радиаторов отопления и влияние на отдаваемую мощность радиатора.

Все радиаторы отопления должны быть снабжены воздухоотводчиками. Для простоты балансировки системы и для возможности регулировки температуры в помещении радиаторы необходимо укомплектовать терморегуляционными кранами или термоголовками (термостатами).

Рис.11. Радиатор отопления должен комплектоваться воздухоотводчиком и термоголовкой. Также необходимо устанавливать краны для возможности демонтажа радиатора для его замены.

Монтаж системы отопления начинают с установки котла отопления и радиаторов отопления. После чего все элементы системы соединяют между собой трубами.

Для индивидуальных систем водяного отопления удобно применять полипропиленовые трубы, хотя можно использовать и любые другие. В отличие от стальных труб полипропиленовые просты в монтаже, а для их сварки необходим сварочный аппарат для полипропиленовых труб, он имеет небольшую стоимость и им очень просто работать даже не специалисту. Полипропиленовые трубы также выигрывают перед металлопластиковыми, т. к. последние имеют соединительные элементы, которые со временем могут начать подтекать.

При монтаже системы водяного отопления следует предусмотреть отвод для заполнения и слива системы. Этот отвод должен быть расположен в нижней точке системы. Также в верхней точке необходимо установить воздухоотводчик. Вместо воздухоотводчика может быть установлена группа безопасности. Она устанавливается в верхней точке подающей трубы системы отопления.

Рис.12. Для удобства обслуживания и безопасности использования системы водяного отопления необходимо предусмотреть отвод для слива/наполнения в нижней точке системы, и смонтировать группу безопасности в верхней точке системы.

Соединяя элементы системы отопления следует позаботится о том, что некоторые элементы могут сломаться раньше времени и потребуется их замена. Поэтому все приборы (котел, насос, расширительный бак, бойлер и пр.) системы отопления должны устанавливаться через кран и разъемное соединение (американка). Таким образом их можно будет демонтировать и заменить, не сливая систему отопления.

Рассмотренные варианты реализации системы водяного отопления в частном доме позволят вам правильно подобрать все элементы и с монтировать систему. В том случае если вы затрудняетесь все сделать самостоятельно, то полученные знания позволят проконтролировать нанятых работников.

видов систем отопления | Smarter House

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.

Лучшие газовые печи и котлы на сегодняшний день имеют КПД более 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 эффективность 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 (подробное описание см. 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, тепловые насосы с источником тепла из земли требуют, 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 помещений

В некоторых районах популярно 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.

«Электроподогрев плинтуса» — это еще один вид резистивного обогрева, аналогичный подключаемому обогревателю, за исключением того, что он является проводным. 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

Дровяное отопление 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.

Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ) или когенерация для жилых домов серьезно изучается в некоторых странах. Основная предпосылка заключается в использовании небольшого генератора для удовлетворения части потребностей дома в электроэнергии и рекуперации отработанного тепла (обычно более 70% теплотворной способности топлива) для обогрева дома (водяной или водяной). воздушные системы) и производить горячую воду для бытовых нужд. Эти системы еще не получили широкого распространения. Они, вероятно, будут иметь наилучшие экономические показатели в домах с высокими счетами за отопление, потому что дом невозможно изолировать, например, дома из цельного камня или кирпича.

Водонагреватели с тепловым насосом | Министерство энергетики

Изображение

Большинство домовладельцев, у которых есть тепловые насосы, используют их для обогрева и охлаждения своих домов. Но тепловой насос также может быть использован для нагрева воды — либо как автономная система нагрева воды, либо как комбинированная система нагрева воды и кондиционирования воздуха.

Как они работают

Изображение

Водонагреватели с тепловым насосом используют электричество для перемещения тепла из одного места в другое вместо непосредственного производства тепла. Следовательно, они могут быть в два-три раза более энергоэффективными, чем обычные электрические водонагреватели сопротивления. Для перемещения тепла тепловые насосы работают как холодильник наоборот.

В то время как холодильник забирает тепло из коробки и отправляет его в окружающую комнату, автономный воздушный тепловой насос водяной нагреватель забирает тепло из окружающего воздуха и передает его — при более высокой температуре — в нагреть воду в накопительном баке. Вы можете приобрести автономную систему нагрева воды с тепловым насосом в виде интегрированного блока со встроенным баком-аккумулятором воды и резервными нагревательными элементами сопротивления. Вы также можете модернизировать тепловой насос для работы с существующим обычным накопительным водонагревателем.

Водонагреватели с тепловым насосом должны устанавливаться в местах с круглогодичной температурой от 40º до 90ºF (4,4–32,2ºC) и обеспечивать не менее 1000 кубических футов (28,3 кубических метра) воздушного пространства вокруг водонагревателя. Воздух, проходящий через испаритель, может выбрасываться в помещение или на улицу.

Водонагреватели с тепловым насосом не будут эффективно работать в холодном помещении, поскольку они, как правило, охлаждают помещение, в котором находятся. Установка их в помещении с избыточным теплом, например в котельной, повысит их эффективность.

Вы также можете установить систему воздушного теплового насоса, которая сочетает в себе отопление, охлаждение и нагрев воды. Эти комбинированные системы забирают тепло в помещение из наружного воздуха зимой и из внутреннего воздуха летом. Поскольку они удаляют тепло из воздуха, любой тип системы теплового насоса с воздушным источником работает более эффективно в теплом климате.

Домовладельцы в первую очередь устанавливают геотермальные тепловые насосы, – которые извлекают тепло из земли зимой и из воздуха в помещении летом, для обогрева и охлаждения своих домов. Для нагрева воды можно добавить пароохладитель к системе геотермального теплового насоса. Пароохладитель — это небольшой вспомогательный теплообменник, который использует перегретые газы из компрессора теплового насоса для нагрева воды. Затем эта горячая вода циркулирует по трубе в бак накопительного водонагревателя в доме.

Пароохладители также доступны для безрезервуарных водонагревателей или водонагревателей по потребности. Летом пароохладитель использует избыточное тепло, которое иначе ушло бы в землю. При частой работе в летнее время геотермальный тепловой насос может обеспечить большую часть ваших потребностей в горячей воде.

Осенью, зимой и весной, когда пароохладитель не производит столько избыточного тепла, вам придется больше полагаться на накопитель или водонагреватель по требованию. Некоторые производители также предлагают трехфункциональные системы геотермальных тепловых насосов, которые обеспечивают отопление, охлаждение и горячее водоснабжение. Они используют отдельный теплообменник для удовлетворения всех потребностей домохозяйства в горячей воде.

Выбор водонагревателя с тепловым насосом

Водонагреватели с тепловым насосом обычно имеют более высокие первоначальные затраты, чем обычные накопительные водонагреватели. Однако они имеют более низкие эксплуатационные расходы, что может компенсировать более высокие затраты на покупку и установку.

Перед покупкой системы водяного отопления с тепловым насосом необходимо также учитывать следующее:

Размер и мощность первого часа
Тип топлива и доступность
Энергоэффективность (коэффициент энергии)
Общие затраты

Если вы планируете установить в своем доме интегрированную систему водяного отопления, отопления и охлаждения с тепловым насосом, ознакомьтесь с нашей информацией о воздушных тепловых насосах и геотермальных тепловых насосах.

Установка и обслуживание

Правильная установка и техническое обслуживание вашей системы водяного нагрева с тепловым насосом может оптимизировать ее энергоэффективность.

Правильная установка зависит от многих факторов. Эти факторы включают тип топлива, климат, требования местных строительных норм и правил и вопросы безопасности. Поэтому лучше всего, чтобы ваш тепловой насос устанавливал квалифицированный подрядчик по сантехнике и отоплению (или установщик/проектировщик системы геотермального теплового насоса).

При выборе квалифицированного специалиста выполните следующие действия:

Запросите смету расходов в письменной форме
Запросите рекомендации
Уточните информацию о компании в местном Бюро по улучшению бизнеса
Узнайте, получит ли компания при необходимости местное разрешение и понимает ли местные строительные нормы и правила.

Периодическое техническое обслуживание водонагревателя может значительно продлить срок службы водонагревателя и свести к минимуму потерю эффективности. Прочтите руководство пользователя для конкретных рекомендаций по техническому обслуживанию.

Повышение энергоэффективности

После правильной установки и обслуживания водонагревателя попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, чтобы снизить счета за нагрев воды.