Если с электрификацией за сто последних лет мы кое-как разобрались, то вот с газификацией никак не получается. Голубое топливо для многих по-прежнему остается недосягаемой мечтой. При этом жить в тепле надо, и сделать это по большому счету несложно.
Альтернативой газу как топливу, как правило, служит дерево, его используют в нескольких системах: при печном, каминном отоплении и в твердотопливных котлах.
Твердотопливные котлы
Не ошибемся, если скажем, что такие котлы - одни из самых распространенных, опять же по причине того, что газопровод пока еще не пришел в каждый дом нашей республики.
Приобрести можно как отечественные, так и импортные образцы, изготовленные из стали или чугуна. Кроме того, все твердотопливные котлы по принципу своей работы разделяются на три большие группы:
- классические (традиционные) твердотопливные котлы;
- пиролизные (газогенераторные) твердотопливные котлы;
- универсальные (многотопливные) твердотопливные котлы.
Традиционные, классические котлы - давно апробированный вариант. Они еще долго будут лидировать в списке продаж, хотя бы потому, что отличаются энергонезависимостью. Чего греха таить: там, где нет газа, периодически не бывает и электричества, вот и сидят люди при свечах и в тепле. Романтика!
Все что нужно таким котлам - вовремя подброшенная охапка дров. Главное, сделать хорошие запасы на зиму - и можно ни о чем не беспокоиться.
Твердотопливные котлы могут автоматически поддерживать заданную температуру. Происходит это благодаря тому, что датчик, следящий за температурой, соединен с заслонкой. Соответственно, когда пламя сильно разгорается и температура поднимается выше необходимой, датчик срабатывает, и заслонка прикрывается, сокращая поступление кислорода и замедляя процесс горения. Когда же температура падает, все происходит с точностью да наоборот. Внешне эта система выглядит крайне просто: датчик, цепочка и заслонка. Трудно себе представить, что здесь может сломаться.
Пиролизные котлы. Это своеобразный прорыв в конструировании твердотопливных котлов. Такие установки отличаются более высоким коэффициентом полезного действия. Происходит это за счет того, что во время горения дров выделяющийся древесный газ не уходит через дымоход в качестве продукта сгорания, а также сгорает, выделяя свою долю тепла. Соответственно, пиролизные котлы более экономно расходуют топливо, извлекая из него все, что только возможно. Сгорание древесного газа происходит под воздействием высокой температуры, и во время такого сжигания практически не образуется сажа и зола. А древесный газ, проходящий через специальную форсунку, горит чистым пламенем желтого или почти белого цвета. Однако стоимость пиролизных котлов выше, чем у обычных котлов, и к хранению дров нужно подходить более тщательно - их влажность не должна превышать 20 %. Это очень важный показатель, так как использование обычных сырых дров моментально переводит высокотехнологичный пиролизный котел в разряд классических. И деньги оказываются потраченными напрасно.
Универсальные твердотопливные котлы способны после несложных манипуляций с горелкой использовать в качестве топлива газ или солярку. Это особенно удобно в тех случаях, когда в скором времени у вас должен появиться газ, а сейчас пока приходится использовать то, что, так сказать, есть под рукой. Кроме того, такая горелка удобна, когда случаются перебои с газом и неплохо иметь запасной вариант.
Печи
Самое главное преимущество кирпичной печки - это ее массивность, благодаря которой печь обладает значительной теплоемкостью. Хорошую печь из кирпича можно топить всего один раз в день - вечером, и она целые сутки будет успешно держать тепло в доме. При этом дом должен и сам достаточно хорошо его держать.
Тепло от кирпичной печи -очень мягкое, оно создает особый уют. Кроме того, в печи можно готовить любые блюда. Печь обычно устанавливают в середине дома, а комнаты располагаются вокруг нее. В противном случае не все помещения будут прогреваться.
Наибольшее распространение получили следующие конструкции печей: голландка, шведка, русская печь и каминопечь.
Голландка применяется только для обогрева помещений, толщина ее стенки 1/2 кирпича, может быть двухъярусной. По системе распределения газов эти печи подразделяются на колпаковые (беска-нальные). Температура наружной поверхности печи голландки не более 90-100 °С (что соответствует санитарно-гигиеническим требованиям).
Шведка используется не только для обогрева помещений, но и для приготовления пищи. Она оснащена двухконфорочной или одноконфорочной варочной плитой и духовкой. Толщина стенки печи шведки обычно в 1/2 кирпича. Эта печь может быть дополнена отопительным щитком на втором этаже. По системе распределения газов они также могут быть колпаковыми (бескакальными).
Русская печь. Современные представители этого вида печей значительно модернизированы мастерами печного дела и отличаются повышенным КПД. Основная особенность - наличие сводчатой варочной камеры для приготовления пищи. Может использоваться для обогрева и приготовления пищи.
Каминопечь - это результат комбинирования функций камина и печи, из топливника дымовые газы, направляясь в трубу, проходят по дымооборотам и нагревают тело каминопечи (работает как печь). Данная конструкция может работать и как камин с прямым дымоходом. Топка каминопечи обязательно оснащена чугунной дверцей. Кладка каминопечи выполняется из печного кирпича.
Главная проблема с кирпичной печкой - сложность ее кладки и хороший материал. Идеальный вариант - обыкновенный красный кирпич размером 250x120x65 мм. Он должен обладать прямыми гранями и углами, не иметь трещин. Оптимально подходит кирпич марки 75-150. Для того чтобы убедиться в хорошем качестве кирпича, постучите по нему. Хорошо обожженный кирпич ответит вам звонко, глухой звук означает низкое качество продукта. Недожженный кирпич также можно опознать по бледно-розовому цвету. Ни в коем случае не используйте силикатные или дырчатые кирпичи - они дают неравномерный прогрев и постепенно разрушаются.
Как вариант, правда, более дорогой - печи из талькомагнезита и талькохлорита. Разница между ними заключается в большем или меньшем количестве талька в составе. Чем больше талька, тем камень «жирнее», тем он более влагоемкий. Талькомагнезит более жирный, талькохлорит, наоборот, более сухой, соответственно, более хрупкий и менее теплоемкий. Теплоемкость талькомагнезита в 3 раза превышает теплоемкость печного кирпича. Он быстро нагревается, долго хранит тепло, обладает высокой устойчивостью к перепадам температур. Из камня делают декоративную плитку, кирпич и облицовку для дровяных печей и электропечей.
Основные элементы печи: топливник с поддувалом (нижняя часть печи), колосниковая решетка, зольная камера и система дымооборотов (дымовые каналы, в том числе дымовая труба, варочная камера, духовка). Основание (опора) печи - прочный монолитный не зависимый от дома печной фундамент, основание которого должно находиться ниже точки промерзания.
Печи-буржуйки
Это печи, топка и дымоход которых чаще всего полностью выполнены из металла (существуют и чугунные варианты). Благодаря такой конструкции печь быстро нагревается и легко отдает тепло, прогревая помещение за короткое время. Правда, при прекращении подачи топлива она довольно быстро и остывает.
Современные печи-буржуйки имеют изысканный дизайн и повышенный КПД. Они пользуются популярностью как у дачников, так и у тех, кто постоянно проживает за городом.
Камины и система воздушного отопления
Это довольно простая внешне, но сложная по сути система отопления, сердцем которой является камин, но не простой, а особого образца, без высоких конусообразных дымосборников. Еще одно условие - топка должна быть закрытой, изготовленной из прочного чугуна и иметь возможность подачи воздуха извне. Трубы можно использовать, только обладающие максимально низкой сопротивляемостью потоку теплого воздуха и изолированные минеральным волокном или стекловолокном, толщиной 2 см, на алюминиевой фольге.
Дымоотводный короб камина может включать несколько отдельных камер.
Первая находится под специальным металлическим конвектором, из которого приточный вентилятор производит забор горячего воздуха. Из этой камеры также отходят трубы, ведущие к решеткам в боковых стенках дымоотводного короба камина, которые играют роль предохранительного клапана в случаях, если приточный вентилятор отключен, например, во время отсутствия электрического тока.
Во второй камере холодный воздух всасывается с помощью боковой решетки и зазора между облицовкой камина и каминной топкой. Он согревается с внешней стороны металлического распределителя (некоторые каминные топки изначально оснащены распределителем), а также от трубы отвода продуктов сгорания. Труба отвода продуктов сгорания может нагреваться до температур, близких к 700 °С, так как именно в ней происходит процесс окончательного сгорания газов, образовавшихся во время дистилляции древесины. Чтобы максимально использовать тепло от продуктов сгорания, используются трубы отвода со специальным радиатором или ребристые обручи, которые увеличивают эффективность теплоотдачи. Система отвода продуктов сгорания должна быть оснащена заслонкой (шибером), уменьшающей каминную тягу в тех случаях, когда она слишком велика. Теплый воздух из второй камеры гравитационно поступает прямо в помещение, в котором находится камин, а также по желанию в соседние помещения с помощью труб.
Третья камера - это декомпрессионная камера, выполняющая функцию изоляции перекрытий от горячего дымоотводного короба камина. Она должна иметь две решетки, расположенные несимметрично с противоположных сторон дымоотводного короба камина для свободной циркуляции воздуха и охлаждения этого пространства.
Чтобы максимально эффективно использовать тепло, возникающее в результате сгорания древесины в камине, необходимо произвести установку воздуховодов, по которым горячий воздух распространится по помещениям. Воздух, нагретый в каминной топке, может подаваться в другие помещения как гравитационным, так и принудительным способом.
Правильно рассчитать длину и уклон воздуховодов довольно сложно, справиться с этой задачей может только специалист. Если сделать что-то неправильно, то можно получить завывания в трубах такой силы, что впору будет водить к вам экскурсии и уверять, что живете в доме с привидениями.
Тепловой насос
Тепловой насос - это современный способ, способный сделать дом автономным, хотя бы в части отопления и горячего водоснабжении, при этом даже без газопровода вы получаете хорошо автоматизированную систему подачи тепла зимой и охлажденного воздуха летом.
Подобная установка черпает силы из природы, превращая низкие температуры в высокие.
Тепловые насосы различаются источником получения энергии -грунтовые и воздушные. Воздушные тепловые насосы способны эффективно обеспечивать работу системы отопления, как правило, при температуре наружного воздуха до -20°С. В отличие от воздушных, грунтовые тепловые насосы эффективно производят энергию при любой температуре наружного воздуха.
Как это работает? Нечто подобное на тепловой насос есть в каждом доме - это холодильник, морозильная камера которого увита трубками, в которых циркулирует фреон. Фреон - это жидкость с невероятно низкой температурой кипения. От тепла продуктов в морозильной камере фреон начинает испаряться и отбирать тепло у стенок камеры. Температура в камере понижается. Далее фреон поступает к компрессору. Компрессор сильно сжимает фреон. В результате сжатый фреон нагревается до температуры, которая выше комнатной. Далее нагретый, сжатый фреон поступает на заднюю решетку холодильника, где охлаждается воздухом комнатной температуры. Охлажденный таким образом фреон переходит из газообразного в жидкое состояние, но по прежнему находится под давлением. Далее он проходит через клапан, который понижает давление. При понижении давления происходит процесс, обратный процессу сжатия: если при сжатии фреон нагревался, то при разрежении (снижении давления) он охлаждается. Далее жидкий холодный фреон снова направляется в морозильную камеру, чтобы испарится и охладить продукты. И все повторяется сначала.
Тепловой насос работает по тому же принципу, но делает все наоборот. В холодильнике тепло переносится из внутренней камеры на заднюю стенку, а в тепловом насосе из окружающей среды в систему отопления.
Схематично тепловой насос можно представить в виде системы из трех замкнутых контуров: в первом, внешнем, циркулирует теплоотдатчик (тепловой носитель, собирающий теплоту окружающей среды), во втором - хладагент (вещество, которое испаряется, забирая теплоту теплоотдатчика, и конденсируется, отдавая теплоту теплоприемнику), в третьем - теплоприемник (вода в системах отопления и горячего водоснабжения здания).
Частью системы отопления дома или его полноценной составляющей могут быть электрические теплые полы. Отапливать дом электричеством довольно затратно, ио, безусловно, очень удобно.
Электрокотел
Для обеспечения круглосуточного отопления жилого дома, отрезанного от газовых магистралей, можно рассмотреть также электрические отопительные котль.
Электрический котел хорош тем, что может быть установлен в любом месте и работает совершенно бесшумно. Электрические отопительные котлы в большинстве случаев легкие и компактные, изготавливаются в навесном исполнении и только при мощности свыше 60 кВт - напольными. При отключении электроэнергии электрический отопительный котел включится автоматически и продолжит работать. Кроме того, несомненным достоинством электрокотлов можно считать их невысокую стоимость.
Современный рынок отопительного оборудования может представить массу электрокотлов, которые развивают мощность до 100 кВт и с легкостью обогревают помещения до 1000 м2.
Электрокотлы подразделяют на ТЭНовые, электродные и новинка последних лет - пленочные. В первых нагрев теплоносителя происходит благодаря ТЭНу - большому «кипятильнику», помещенному в герметичную медную трубку с выводами для подключения электричества. Электрический ток, протекая по проводнику, вызывает его нагрев, и, соответственнс, теплоноситель, находящийся вокруг ТЭНа, также нагревается. ТЭНовые котлы надежны, позволяют применять в системе отопления незамерзающие теплоносители.
В электродных котлах нагрев воды происходит в результате пропускания через нее переменного электрического тока. Напряжение, прилагаемое к помещенным в воду электродам, ионизирует ее, однако явления электролиза не наблюдается, так как катод и анод постоянно меняются местами с частотой электрической сети.
Конструктивно электродный котел представляет собой емкость с размещенными в ней электродами и действует как проточный водонагреватель. Главной особенностью всех электродных котлов, по утверждению производителей, является очень высокий (порядка 96-98%) коэффициент полезного действия.
Вода в электродных котлах одновременно является и теплоносителем, и элементом электрической цепи, поэтому должна обладать как определенной проводимостью (чтобы существовал электрический ток), так и определенным сопротивлением (во избежание короткого замыкания). Скажем, дистиллированную воду в электродных котлах использовать нельзя вследствие ее малой проводимости. Некоторые компании-производители предлагают для систем с электродными котлами специальные составы.
Еще одной особенностью данных приборов является их способность самонастраиваться в зависимости от заданной потребителем температуры теплоносителя и его количества в отопительном контуре. выходя на равновесный режим с некоторой задержкой. Это связано с тем, что по мере разогрева теплоносителя уменьшается его сопротивление. Электродные электрические котлы сами отключаются от электросети при коротком замыкании, утечке теплоносителя и превышении заданной температуры.
Несмотря на некоторые сложности при запуске отопительных систем на базе электродных котлов, учитывая ограничения в применимости (нельзя использовать электродный котел для отопления теплых полов, бассейнов, грядок в теплицах, подъездных путей, ступенек, крыш от наледи и сосулек), в классической двухтрубной системе открытого типа с верхним розливом электродные котлы экономичнее ТЭНовых котлов как минимум на 20-30%.
В тэновом котле сначала нагреваются ТЭНы, а потом ТЭНы своей поверхностью отдают тепло жидкости, в электродных же котлах сразу осуществляется прогрев теплоносителя.
При пропускании тока жидкость греется всем объемом, находящимся в котле. Используя электродный нагрев жидкости, можно уменьшить объем котла в несколько раз по сравнению с тэновым котлом такой же мощности. Мощность электродного котла зависит от температуры втекающей в него жидкости, и может выбираться автоматикой, в зависимости от изменений погодных условий.
При правильно построенной системе электродный котел стартует с малой (менее 50 % от номинальной мощности) и при прогреве постепенно набирает номинальную мощность. Современная автоматика позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении с точностью ± 0,2 °С.
При отоплении загородных домов возможно использование недельного программирования, а также использование сотовой связи для управления отопительной системой.
При применении электрокотлов наиболее актуально рациональное использование энергоносителя. Значительную экономию электроэнергии можно получить при установке выносных программаторов, которые поддерживают температуру в помещении по заранее заданному вами графику.
Электрический шнуровой пол
Физиологический эффект он него сродни эффекту от водяного теплого пола, разница только в источнике тепла. При использовании теплого пола температура внизу на 2-3 градуса теплее, чем на уровне головы, теплый пол прогревает воздух на высоте до 1,5 метра от пола и по всей площади помещения. Электрический теплый пол может нести как вспомогательную нагрузку в отдельных комнатах, так и взять на себя роль основного источника тепла в доме.
Работает теплый пол достаточно просто: электрический ток, проходя через кабель, нагревает его, а кабель постепенно нагревает стяжку или плитку. Управляет этим процессом терморегулятор. В теплый пол заводится специальный термодатчик, который подключается к терморегулятору и служит обратной связью в процессе управления обогревом, если теплый пол нагревается до определенной температуры, датчик сигнализирует терморегулятору о том, что нужно отключить нагрев, и, соответственно, если пол остывает до определенной температуры, датчик сигнализирует о том, что нужно включать обогрев. Температура обогрева регулируется с помощью термодатчика.
Существует два основных типа электрического теплого пола. В первом случае кабель укладывается в стяжку, во втором - в тонкий мат.
Первый вариант более распространен. Его суть заключается в том, что кабель раскатывается на имеющуюся стяжку и сверху его заливают вторым слоем стяжки, толщина которой должна быть не менее 3 см. Только после этого можно укладывать финишное покрытие: плитку, линолеум, ковролин. Этот тип кабеля дешевле, но есть несколько минусов : кабель находится в стяжке и ему приходится прогревать большую массу бетона, соответственно, время на прогрев системы увеличивается, и средний расход электроэнергии тоже больше.
Для того чтобы не расходовать тепло понапрасну, под первый слой стяжки укладывают слой утеплителя.
Инфракрасный обогрев
Инфракрасные пленки успешно используются в системах «теплый пол», заменяя собой электрические кабели. При этом все плюсы теплых полов сохраняются. К ним добавляются и некоторые индивидуальные качества. Тепловое излучение от ИК-обогревателя греет не воздух, а предметы и людей в помещении. Причем выделение тепла от него происходит только в зоне его прямого действия, то есть обогрев носит локальный характер.
При использовании локального «догрева» с помощью ИК-зон, в которых непосредственно находятся люди, можно позволить снижение температуры, создаваемой основной системой отопления во всем помещении, на несколько градусов. Если эти системы используются как вспомогательные. При этом «ощущаемая» температура останется неизменной, поскольку снижение температуры воздуха будет компенсироваться ИК-«добавкой», поглощаемой непосредственно человеческим телом. Таким образом, использование инфракрасных обогревателей приводит к снижению потребления энергии и уменьшению затрат на обогрев.
Помимо систем «теплый пол» инфракрасный обогрев применяют в современных обогревателях.
Инфракрасные обогреватели с температурой поверхности от 60 до 100° С
Источником ИК-излучения здесь является по сути кварцевая ИК-лампа, вот только в вакуумной кварцевой трубке «светится» не привычная тонкая вольфрамовая проволока, а карбоновое (углеводородное) волокно. Нить эта обладает весьма необычными свойствами, в результате чего карбоновый обогреватель потребляет в 2-2,5 раза меньше электроэнергии, чем его традиционные аналоги (900 Вт мощности карбонового обогревателя приравниваются примерно к 1,8-2,2 кВт масляного).
Сам обогреватель представляет собой стальной корпус с внутренней отражающей поверхностью, в котором вырезан сегмент в 60°. Корпус может вращаться на 180 °, что дает возможность обогревать, при потреблении всего 900 Вт, площадь до 20 м2.
Недостаток - кварцевая трубка может разбиться при ударе или падении обогревателя. К этой же группе следует отнести потолочные ИК-панели, или, как их еще назь-вают, потолочные кассеты. Устройство их очень простое: пленочный нагреватель, стальной корпус, отражающая теплоизоляция.
Температура поверхности панелей не превышает 100°С, что обеспечивает мягкий комфортный режим обогрева.
Инфракрасные обогреватели с температурой поверхности от 101 до 280°С
К этому классу относят инфракрасные молдинги, предназначенные для установки над окнами. В задней части корпуса имеются прорези для прохода воздуха, что позволяет обогревателю работать в ПК режиме, но и в режиме конвектора. Температура излучающей поверхности - 200° С. Напряжение питания 220 или 360 В. Выпускаются варианты, предназначенные для сухих и влажных помещений, а также однопанельные обогеватели для установки на высоте от 2,5 до 4 м. Температура излучающей поверхности - порядка 250°С (у некоторых фирм 280еС).
Приборы устанавливаются горизонтально под потолком на монтажных скобах (они, как правило, и входят в комплект) или тросовой растяжке. С помощью дополнительных монтажных скоб они могут крепиться к стене. Отдельные приборы или группы приборов общей мощностью до 3 кВт, обогревающие одно помещение, могут управляться любым одноступенчатым термостатом или регулятором обогрева. Группы приборов большей мощности запитываются через магнитный пускатель, в цепь управления которого включается термостат.
Похожие статьи:
Новости → Цветок от экологов
Новости → Тепловой насос - энергия природы
Строим сами → Строительные аспекты экономии энергии
Новости → Альтернативное тепло
Строительство → Отопление загородного дома
(1).png)
