Енергоефективне опалення приватного будинку

Сучасні енергоефективні рішення опалення будинку

Довідник з інженерних систем приватного будинку.

Вказівки та рекомендації щодо конструктивні рішення, енергоефективні технології.

Водяна тепла підлога, конденсаційний котел, тепловий насос і сонячний колектор - легкосочетаемое і взаємодоповнюючий обладнання при побудові ефективних систем опалення.

Сучасний підхід диктує застосування економічних низькотемпературних систем і використання поновлюваних джерел енергії.

Система опалення - тепла підлога і конденсаційний котел

Водяна тепла підлога - комфортна і економічна система опалення, економічніше радіаторів на 25-30% і більше. Рівномірний розподіл тепла дозволяє використовувати низькі температури теплоносія. Температура теплоносія в водяних теплих підлогах складає 30 - 50 ° С в залежності від застосовуваних покриттів підлоги і тепловтрат приміщення в залежності від пори року. Застосування кімнатній автоматики економить 15% теплової енергії. Застосування погодозалежної автоматики дає ще 15% економії.

Сучасні конструктивні рішення дозволяють застосовувати водяний тепла підлога в будь-яких типах будівель. Залежно від типів перекриттів, вимог, що пред`являються до підлоги, а також конструктивних можливостей приміщень застосовуються різні типи водяних теплих підлог: бетонна система і безбетонние (настильні) системи (виключають мокрий процес) для слабких перекриттів.

конденсаційні котли

У розвинених європейських країнах все більш широке поширення набувають економічні газові конденсаційні котли з максимальним ККД. Назвою "конденсаційні" вони зобов`язані здатності відбирати з продуктів згорання так звану "приховану" теплоту конденсації водяної пари, що містяться в продуктах згоряння. Конденсаційна техніка дозволяє знизити витрату газу до 35%.

У низькотемпературних системах, наприклад в системі "водяні теплі підлоги", ці котли особливо ефективні, тому що створюються ідеальні умови для конденсації, оскільки температура зворотної води завжди нижче точки роси (тобто нижче 40-50 ° С). При включенні в низькотемпературну систему (наприклад "водяні теплі підлоги") конденсаційні котли можуть зменшити споживання газу до 35% в рік і, відповідно, знизити на 35% витрати на газ.

За останні роки в Європі газові конденсаційні котли значно потіснили на ринку традиційні газові котли.

Конденсаційний котел з закритою камерою згоряння і турбованим коаксіальним димарем не вимагає спеціального приміщення і може бути компактно розміщений на кухні, в передпокої, в санвузлі, на горищі і т.п. (Економиться площа). Котли можуть бути об`єднані в каскад для збільшення потужності системи.

Дорожчий конденсаційний котел з турбодимоходом може виявитися дешевше підлогового котла з високим димарем з нержавіючої сталі. Котли з вбудованими накопичувальними бойлерами понад 100 л є хорошим рішенням для котеджу, які мінімізують витрати на монтаж котельні. Котел з вбудованим бойлером зазвичай містить і насоси і, по суті, є котельні зібраної в заводських умовах.

Система опалення - тепловий насос і тепла підлога

Тепловий насос дозволяє збирати безкоштовну енергію з ділянки землі біля вашого будинку, накопичену в землі, грунтових водах і повітрі. Ніяких викидів шкідливих речовин: тільки 25% необхідної для опалення та приготування гарячої води енергії забезпечується за рахунок електричного струму, а решта 75% витягуються з навколишнього середовища.

Розсільна-водяний тепловий насос використовує земні надра як джерело тепла. Температури в земних глибинах навіть при сильному промерзанні поверхневих шарів виключно рідко опускаються нижче 5 до 8 ° С. При цьому використовуються - за вибором - геотермічні грунтові зонди, що вводяться вертикально вглиб землі, або геометричні грунтові колектори, що укладаються горизонтально вшир. Зонди і колектори заповнюються, так званим, розсолом, т. Е. Сумішшю з низькою точкою замерзання (незамерзающим теплоносієм). Розсіл (теплоносій) відбирає тепло, накопичене в земних надрах, і віддає його при транспортуванні тепловим насосом - в опалювальний контур. Розсільна-водяні теплові насоси широко використовуються, так як температура грунту відносно постійна протягом усього року. При цьому тепловий насос вимагає витрат лише на електрику, необхідну для роботи компресора, що становить всього 1/4 всієї необхідної енергії, а 3/4 необхідної енергії береться "безкоштовно" з природного джерела.

сонячні колектори

Сонячні колектори різного типу дозволяють отримати теплову енергію, яка в першу чергу використовується для приготування гарячої води, що особливо актуально в літній період року, коли спостерігається максимальна сонячна активність і максимальне споживання гарячої води.

Крім цього в окремих випадках при побудові комбінованих котельних установок тепло від сонячних колекторів можна використовувати в різних системах опалення, наприклад, при роботі котельної установки в перехідні періоди року, в районах з високою сонячною активністю.

Використовуючи сонячні колектори можна зменшити витрати на нагрів гарячої води на дві третини, витрати на опалення - на 30% в рік.

При цьому треба розуміти, що в нашому суворому кліматі сонячна система є скоріше допоміжної і резервується або підтримується іншими джерелами тепла: електронагрів, твердопаливний котел і т.п.

гібридні системи

Сучасні конденсаційні апарати в поєднанні з геліоустановкою забезпечують приблизно ті ж показники витрати первинної енергії, що і теплові насоси, що відбирають тепло у земного грунту (справедливо поки для Німеччини). Бойлер ГВП з сонячним змійовиком може бути зовнішнім і вбудованим в котел. Приклади конденсаційного котла: Buderus Logamax plus GB152 T, Viessman Vitidens 343-F - з вбудованим бойлером 250 л зі змійовиком для сонячного колектора.

Застосування теплових насосів в поєднанні з геліоколекторами дозволяє поліпшити результати їх роботи - особливо, якщо використовувати земну грунт в якості накопичувача надлишкової сонячної енергії. Крім того баки-акумулятори (теплоакумулятори) можна побудувати енергоефективну гібридну систему з різними джерелами тепла і опалювальної нагнагрузкой у вигляді водяної теплої підлоги.

Гібридна система може до 80% тепла будинку отримувати від енергії сонця. Системи з використанням сонячної енергії знижують споживання електричної енергії для теплового насоса приблизно на 40%. Гібридна система може не тільки значно знизити витрати на опалення, вона дозволяє отримувати теплову енергію влітку без роботи теплового насоса. Сонячні панелі дозволяють мати влітку гарячу воду з температурою до 85 ° C. Коефіцієнт перетворення гібридної системи може бути вище, ніж 7,0, коли пройшовши через сонячні батареї рідина нагрівається до температури 20 ° С, а потім подається в компресор теплового насоса (на сьогоднішній день найвищий коефіцієнт теплопровідності в середньому становить 5,5). У теплу пору надмірне сонячне тепло "закачується" в грунт і акумулюється.

теплоаккумулятори

Широке застосування в країнах Європи і в Росії отримали теплоакумулятори. При використанні теплоаккумуляторов, ККД котлів, що працюють на твердому паливі, досягає 84% і дозволяє економити 20-30% енергоресурсів за рахунок згладжування піків горіння. Теплоаккумулятор також акумулює "надлишки" енергії в період спаду попиту на побутову гарячу воду (вночі, в середині дня) і відповідно віддає її в період активного попиту (ранок, вечір), дозволяючи уникнути періоду очікування, "коли вода нагріється". Теплоаккумулятор - це ємність, ізольована з усіх боків поліуретаном завтовшки 80-100 мм, в яку вбудовано кілька теплообмінників ГВП. В акумуляторі передбачена можливість установки від одного до декількох електротенов потужністю від 3 до 24 кВт. Теплоаккумулятор об`ємом від 250 до 2000 л підключається до котла і призначений для накопичення теплової енергії від 14 до 116 кВт відповідно.

Теплоаккумулятор можна застосовувати замість бойлера ГВС (фактично при тій же вартості), особливо це стає актуально для твердопаливних котлів, при цьому крім приготування гарячої води, вирішується задача згладжування піків горіння твердопаливних котлів, акумулювання тепла для системи опалення, резервування системи електрикою при установці електро-ТЕНів .