Энергосберегающее отопление частного дома

• Минеральная вата. Широко распространенный материал, применяющийся для внутреннего утепления. Из его плюсов можно выделить хорошую плотность, из минусов – склонность к набору влаги.
• Пенопласт. В отличие от минеральной ваты не впитывает влагу, однако он менее плотный и более теплопроводный. Также плохо выдерживает слишком высокие температуры. В целом, на постсоветском пространстве пенопласт широко распространен, особенно при утеплении частного дома снаружи.
• Экструдированный пенопласт. Имеет характеристики обычного пенопласта, но отличается от него повышенной прочностью.
• Керамзит. Не очень распространенный материал. Его обычно используют в качестве одного из компонентов при заливке фундамента частного дома. Имеет высокую плотность, так что может применяться и для внутреннего утепления.

• сохранить до 70% тепла внутри частного дома при минимальных затратах (по сравнению с типовыми решениями), также не будет происходить ненужный нагрев земли под домом или отопление улицы;
• теплоизоляционные материалы являются не только энергоэффективными в холодные месяцы, но и сохраняют частный дом от излишнего нагрева летом;
• проектирование и установка энергосберегающей отопительной системы не допустит перерасхода тепловой энергии и топлива для обогрева жилья, тем самым сэкономит средства;
• расчет энергопотерь по ограждающим конструкциям здания позволит купить и смонтировать оптимальные материалы для теплоизоляции.

В настоящее время отмечается высокий спрос на энергосберегающее отопление для частного дома. В первую очередь это связано с растущими ценами на топливо и коммунальные услуги. Также необходимо учитывать, что газ и нефть – вовсе не бесконечны, и чем раньше будет найдена альтернатива, тем лучше.

Энергоэффективные печи и котлы

После того как произведена теплоизоляция частного дома, можно приступать к выбору энергосберегающих систем отопления. Замена обогревателя на энергоэффективный котел, масляную или газовую печь будет сравнительно простым и экологичным вариантом. Печи, используя систему воздухоотводов, подают нагретый воздух в комнаты. Из котла горячая вода поступает в батареи или теплые полы, создавая тем самым лучистое тепло.

Эффективность печей и котлов в наше время значительно улучшилась. Довольно просто найти на рынке котел с КПД – 90-94%. Если в настоящий момент вы пользуетесь котлом, срок службы которого составляет более 10 лет, то можете смело поменять его на энергосберегающий, тем самым начав экономить на расходах.

При выборе котла или печи особого внимания требует вентиляция устройства. Если приборы оборудованы герметичной камерой сгорания, она должна вентилироваться при помощи воздуха, поступающего снаружи (старые печи использовали для этого воздух внутри помещения). У такого способа вентиляции есть два существенных плюса – практически не загрязняется воздух в помещении частного дома и не пропускается холодный с улицы вовнутрь.

Если вы выбираете между устройствами с электрическим и запальным поджигом, то предпочтительней остановиться на первом варианте из-за его большей эффективности. Также стоит обратить внимание на прочий функционал обогревателя. Например, есть ли у него эффективный теплообменник и конденсатор. Эти устройства направлены на экономию топлива и снижение вредных выбросов.

Несмотря на то, что энергосберегающие печи и котлы работают на сжигании мазута, пропана или природного газа, они тратят меньше топлива, чем более старые системы отопления частных домов. Также стоит сказать, что установка таких энергосберегающих конструкций в частном доме будет стоить меньше, чем прочие эффективные системы отопления, о которых мы поговорим ниже.

Дровяное отопление

Древесина представляет собой распространенный, доступный и возобновляемый ресурс. Как правило, достать дрова можно и в крупных поселках, и в городах. Использовать древесину можно в дровяных печах, изготовленных из стали (сварная конструкция) или чугуна (сборная конструкция). Некоторые печи данного типа имеют двойные стенки и вентиляторы, что положительно сказывается на эффективности ее работы.

Несмотря на то, что современные дровяные печи гораздо «чище» своих предшественниц, этот способ отопления все равно остается наименее экологичным.

Отопление, основанное на использовании дровяной печи, нельзя назвать малозатратным. В первую очередь необходимо провести большой объем работ для подготовки топлива: дерево нужно срубить, доставить к дому, разделить на части, нарубить дров и сложить их, а затем принести дрова к печи. Помимо этого, печь нужно регулярно (раз в неделю) очищать от золы. Нельзя сказать, что дровяная печь имеет высокую безопасность использования среди всех энергосберегающих обогревателей. Если не следить за состоянием дымоходов (или при их конструктивном браке) многократно увеличивается риск пожара или отравления угарным газом.

Также недостатком дровяной печи является то, что большая часть тепла достается комнате, в которой установлена сама печь. Остальные помещения и этажи частного дома могут прогреваться недостаточно.

Выбирать дровяную печь нужно по показателям ее эффективности и экологичности. Для ее установки в городском частном доме потребуется собрать очень много справок и документов.

Некоторые модели печей оснащаются каталитическими нейтрализаторами, которые увеличивают эффективность печи за счет дожига несгоревших газов и жидкостей. Также это несколько увеличивает безопасность, так как при сжигании газов уменьшается накопление креазота. Но есть и минус – катализаторы требуют регулярной замены, что напрямую сказывается на стоимости эксплуатации такой печи.

Другой способ дожига заключается в установке внутри печи над камерой сгорания специальных перегородок, которые направляют газы и жидкости обратно в огонь. Такая конструкция делает систему отопления более энергосберегающей и также снижает накопление креазота.

Чтобы помещения в частном доме отапливались более равномерно, можно установить газодровяную печь, которая использует в качестве топлива как дерево, так и газ. Тепло в такой печи будет распределяться по системе воздухоотводов аналогично системам воздушного отопления.

Некоторые останавливают свой выбор на дровяных печах уличного расположения. Эти печи, по сравнению с внутридомовыми, более безопасны и просты в обслуживании, однако менее эффективны. Принцип отопления такими печами – нагрев и последующее распределение воды, которая проходит через теплообменник печи и нагревает комнаты в частном доме.

Тепловые насосы

Этот тип энергосберегающей системы отопления один из наиболее эффективных и самый экологичный. Тепловые насосы бывают геотермальными и воздушными.

Воздушные насосы работают по принципу отвода тепла из атмосферы и могут делать это даже в холодное время года (до -20 °С). При помощи холодильной технологии извлекается тепло, после чего по воздухоотводам оно распределяется по всему частному дому.

Геотермальные насосы используют тепло от земли. Для их работы трубы укладываются на глубине от 1,2 метра (ниже точки промерзания) либо горизонтально кольцами, либо (если площади участка недостаточно) вертикально. В последнем случае бурят скважины глубиной до 200 метров.

Несмотря на то, что тепловые насосы требуют электричество для работы отопления, их все равно считают энергосберегающими, так как тепло извлекается из земли или воздуха. Соотношение потребляемой электроэнергии к вырабатываемой тепловой примерно 1 к 3 Вт для воздушных насосов и 1 к 4 Вт для геотермальных.

Тепловые насосы обеспечивают не только отопление частного дома, но и охлаждение, работая в обратном режиме. В жаркое время года они отводят тепло из дома наружу. Геотермальные отопительные энергосберегающие системы могут быть оснащены водонагревателем, но не стоит ждать от него высоких температур – вода будет нагреваться до +50-60 °С.

Хотя тепловые насосы и требуют для своей работы электричество, сами они топливо не сжигают, тем самым не загрязняют воздух в частном доме и не являются пожароопасными. Также оба вида тепловых насосов хорошо подходят как для реконструированных частных домов, так и для новых. Однако в уже построенные дома проще установить геотермальную энергосберегающую систему отопления.

Стоимость геотермальных насосов выше, чем у простых систем отопления и охлаждения, так как этот тип энергосберегающей конструкции требует прокладки труб. Но и эффективность такой системы больше, чем у воздушных насосов, что делает их экономически более выгодными при долгосрочной эксплуатации.

Одним из самых распространенных типов воздушного насоса, который может обеспечивать охлаждение и нагрев частного дома, является «мини-сплит». Название этот насос получил из-за блоков – наружного и внутреннего (внутренних может быть несколько), которые и отвечают за поступление холодного или горячего воздуха. Такая установка не требует воздухоотводов и имеет невысокую цену.

Общим недостатком тепловых насосов можно назвать то, что их эффективность обратно зависима от разницы температуры источника тепла и потребителя. Таким образом, для низких температур нужно оборудование с избыточной мощностью, либо можно применять вспомогательные системы отопления, например, энергосберегающие котлы или печи.

Солнечные воздушные коллекторы

Этот тип энергосберегающей системы отопления является самым экономически эффективным и одним из наиболее простых вспомогательных источников тепла для частного дома. Коллекторы монтируют на южной стороне дома. Зимой солнце освещает коллектор под низким углом и нагревает его. В случае, если устройство нагревается сильнее определенных значений, то включается небольшой вентилятор. Воздух в доме проходит через коллектор, нагревается и отправляется обратно в помещения. Один коллектор способен обогреть примерно 45 квадратных метров площади, в зависимости от энергоэффективности самого частного дома и количества солнечных дней.

Солнечные воздушные коллекторы имеют хорошее соотношение эффективности и стоимости. Имея строительные и плотницкие навыки, эти устройства можно смонтировать и даже изготовить самостоятельно.

Солнечные воздушные коллекторы можно установить в уже готовые или строящиеся частные дома. Данные устройства долговечны и не имеют высоких эксплуатационных расходов, что делает их весьма рентабельными. Перед покупкой необходимо рассчитать размеры данной энергосберегающей системы отопления и ее мощность. Некоторые устройства имеют солнечные модули, которые генерируют электроэнергию, другие же требуют подключения к электросети, но потребление электричества ими будет небольшим.

Водяные солнечные коллекторы

В этой энергосберегающей системе горячего водоснабжения, помимо самих солнечных коллекторов, присутствует накопительный бак, который устанавливают в подвале или подсобке, и трубы, которые соединяют бак с коллектором. Насос разгоняет теплоноситель (обычно используют воду, реже – пропиленгликоль), который проходит через коллектор, где и нагревается. После чего теплоноситель поступает в резервуар, в котором через теплообменник нагревается вода в другом резервуаре, из которого она поступает в частный дом.

Большое количество коллекторов и использование объемных резервуаров позволяет обогревать частный дом. Также эту энергосберегающую систему отопления можно подключить к теплому полу (даже к уже установленному) или к приточной системе. Впрочем, если у вас лучистое отопление пола, то для соответствующей температуры воды нужно использовать высокотемпературные коллекторы.

Энергосберегающая система отопления, основанная на солнечной энергии, хорошо зарекомендовала себя в любом климате, не загрязняет воздух в доме и не является источником повышенной шумности. Она может монтироваться как в строящемся частном доме, так и в уже существующем, а также будет вполне энергосберегающей. Однако перед покупкой и установкой нужно заранее просчитать экономическую целесообразность использования данной энергосберегающей системы отопления для частного дома.

Главным недостатком солнечной энергосберегающей системы отопления является избыточный нагрев воды в длительную солнечную погоду. Иногда эту проблему решают сбросом воды в землю через трубопровод. Если ваш частный дом находится в местности с южным климатом (с жарким летом и короткой зимой), то эта система может доставить немало проблем в теплый период.

Пассивное солнечное отопление

Пассивное солнечное отопление – также один из самых энергосберегающих и экономных способов отопления частного дома. Такой системе не нужны вентиляторы, насосы или приводы, можно обойтись без электричества и прокладки труб. Все, что требуется – ясная погода и низкое солнце зимой. Тепло внутри частного дома за день поглощается стенами и полами и выпускается ночью, обеспечивая комфортную температуру внутри помещений.

Частный дом, в котором используется пассивная солнечная энергосберегающая система отопления, должен быть герметичен и очень хорошо теплоизолирован. Для этого устанавливаются низкоэмиссионные стекла в окнах, которые сохраняют тепло зимой и отражают его летом.

Если в климате преобладает солнце, то использование пассивной солнечной энергосберегающей системы позволит сэкономить 50-80 % расходов на отопление. Однако погода на большей части территории России плохо подходит для использования данной энергосберегающей системы. Через окна будет уходить больше тепла, чем будет давать солнце. Также вполне очевидно, что эта энергосберегающая отопительная система лучше подходит для строящегося частного дома, в который она будет заложена на стадии проекта. Гораздо сложнее внедрить ее в уже готовый частный дом. Постройка дома с пассивной солнечной энергосберегающей системой отопления значительно дороже строительства обычного, но при эксплуатации окупится немалой экономией средств на отопление.

Тепловые панели

Эта энергосберегающая система отопления на данный момент быстро набирает популярность. Преимущества тепловых панелей в их удобстве, функциональности и энергосберегающем качестве. Чтобы прогреть один квадратный метр площади требуется 50 Вт электричества, тогда как обычные электрические отопительные системы потребляют не менее 100 Вт.

Обогрев частного дома тепловой панелью происходит за счет конвекции. На заднюю сторону панели нанесено покрытие, способное накапливать тепло, что приводит к нагреву поверхности самой панели до +90 °С. Тепловые панели имеют высокую надежность и безопасность и могут быть установлены даже в школах, больницах, офисах и детских комнатах. Для них не страшны перепады в сети, они влаго- и пылеустойчивы.

Тепловые панели имеют эстетичный внешний вид и хорошо смотрятся в любом дизайне. Установка не вызовет никаких сложностей, все необходимые элементы крепления идут в комплекте. Подача тепла ощущается с первых минут работы устройства, к тому же прогревается не только воздух в доме, но и стены. Единственный недостаток тепловых панелей в том, что их невыгодно использовать в межсезонье, когда частные дома не требуют интенсивного обогрева.

Монолитные кварцевые модули

Этот уникальный метод отопления был изобретен С. Саркисяном и не имеет аналогов. Принцип работы основывается на способности кварцевого песка накапливать и отдавать тепло. Таким образом, прибор будет нагревать воздух даже после отключения от питания. Энергосберегающие системы отопления, основанные на кварцевых модулях, имеют хорошую надежность и удобство использования, не требуют особого ухода и обслуживания.

Так как внутри модуля нагревательный элемент защищен от внешнего воздействия, устройство подходит для установки в частных домах любого типа. Температура регулируется автоматически, само устройство экологично, пожаробезопасно и не имеет ограничений по сроку годности.

Разница в стоимости использования между обычными электрическими энергосберегающими системами отопления и кварцевыми модулями может достигать 50 %. Это связано со временем работы кварцевого модуля, которой работает не круглосуточно, а от 3 до 12 часов. В целом, время работы модуля зависит от качества теплоизоляции частного дома. Чем хуже теплоизоляция и выше потери тепла, тем дольше будет работать прибор и больше потреблять энергии. Данное устройство не издает шума, не сжигает кислород внутри частного дома и не поднимает пыль, поэтому его устанавливают не только в частных домах, но и в магазинах, офисах и гостиницах.

ПЛЭН – достойная альтернатива

ПЛЭН (пленочный лучистый электрический нагреватель) является весьма интересной технологией энергосберегающего отопления. Она весьма экономична, эффективна и является хорошим конкурентом традиционным системам отопления для частных домов. В ПЛЭН-системах нагревательный элемент убран в термостойкую пленку, а само устройство крепится на потолок. В целом, прибор состоит из кабелей, нагревателя, экрана из фольги и прочной, термостойкой пленки.

Работает ПЛЭН-система за счет нагрева пола и предметов в комнате инфракрасным излучением, а они уже нагревают воздух, отдавая ему тепло. Так как пол и мебель принимают участие в процессе обогрева частного дома, то такая система является энергосберегающей и сохраняет при этом отличный результат по эффективности отопления помещений.

Заданную температуру поддерживают датчики и терморегулятор, работающие в автоматическом режиме. ПЛЭН-система не шумит и не пылит, имеет высокую пожаро- и электробезопасность и в целом очень гигиенична.

Также к достоинствам данной энергосберегающей системы отопления относят ее экологичность – не происходит выбросов токсичных отходов. Таким образом, ее использование в частном доме не вредит здоровью человека и окружающей среде. Если ПЛЭН расположен на потолке, то наиболее комфортная температура в доме будет как раз на уровне ног и туловища, что является оптимальной зоной. Срок службы ПЛЭН-системы достигает полувека.

Инфракрасные отопительные панели

Энергосберегающая система отопления, основанная на использовании инфракрасных отопительных панелей, будет отличаться эффективностью, экономичностью и экологичностью.

Принцип работы схож с вышеописанной энергосберегающей системой отопления – инфракрасные панели нагревают окружающие предметы, которые отдавая полученное тепло, обогревают частный дом. Применение в системе отопления таких панелей позволит вам экономить благодаря следующим свойствам панелей:

Инфракрасные панели не требуют обслуживания и легко устанавливаются в частном доме. Так как они обладают малой инерционностью, то отлично подойдут для тех зданий, которые не нуждаются в регулярном отоплении.

В сравнении с обычными системами отопления, например, с электрическими конвективными, инфракрасные панели на 60 % энергоэффективнее.

Рекуперация тепла

Использование рекуперации тепла будет шагом к созданию энергосберегающего частного дома, а также хорошим способом экономии на коммунальных услугах. Рекуперация тепла – это возврат теплого воздуха при помощи вентиляционной системы. При проветривании мы не только впускаем холодный воздух, но и выпускаем теплый, таким образом, происходит дискредитация центральной системы отопления, и мы выбрасываем деньги на ветер.

При рекуперации не только сохраняется температурный режим, но и происходит очистка воздуха. Каждый современный «пассивный» частный дом обладает системой рекуперации тепла. Организация рекуперации стоит недорого, особенно в сравнении с той выгодой, что она несет. Как показывает статистика, около 40 % тепла уходит на улицу при проветривании. А ведь за это тепло вы уже заплатили!

Итак, существует множество различных энергосберегающих систем отопления и главный вопрос – как выбрать самую оптимальную из них. Для этого необходимо уделить время и силы на ее подбор, покупку и монтаж.

Как выбрать наиболее эффективный энергосберегающий котел для отопления частного дома

Перед тем как приступить к выбору энергосберегающего котла отопления, нужно разделить их по типам используемого топлива. Итак, котлы бывают:

Разберем подробней каждый из этих типов.

Электрические установки

Этот тип котлов имеет самый высокий КПД – порядка 98-99 %. В принципе, это условный показатель, так как само по себе электричество вырабатывается на атомных или тепловых электростанциях, где КПД будет пониже. Однако мы рассматриваем процесс получения тепловой энергии из электрической, а эффективность и экономичность таких установок здесь неоспорима.

У энергосберегающего электрокотла есть ряд безусловных преимуществ перед остальными теплогенераторами для частных домов:

• компактность котла, что позволяет монтировать его в относительно небольших частных домах;
• кроме электрической и отопительной сети не требуется подключение к иным коммуникациям;
• неинерционность, то есть нагрев прекращается сразу после отключения питания;
• простота конструкции и высокая ремонтопригодность.

Также очевидно, что энергосберегающий котел хорошо сочетается с любой автоматикой – датчиками, контроллерами, исполнительными механизмами – что дает еще одно преимущество электрокотлам. Энергосберегающие электрокотлы отличаются друг от друга по способу работы и бывают трех видов: трубчатые (ТЭН), индукционные и электродные. При этом у всех трех видов одинаковый КПД в 98-99%.

Котел с ТЭН имеет наибольшие габариты и представляет собой металлическую емкость для воды, внутри которой располагаются электрические нагреватели – ТЭН. Отличие такого котла заключается в долгом нагреве теплоносителя.

Электродные энергосберегающие котлы нагревают теплоноситель гораздо быстрее, так как его работа основана на электрохимических свойствах воды, и нагрев происходит при наложении ДЭС на электроды.

Индукционные котлы имеют катушку с металлическим сердечником, вихревые токи от катушки нагревают сердечник, а он – воду. Таким образом, нагрев в таких котлах происходит тоже быстро. Единственный минус этого котла – высокая цена, в остальном это совершенное устройство, которое пригодно для работы с любой энергосберегающей отопительной системой.

Твердотопливные и газовые котлы

Самым экономичным энергсоберегающим котлом, который работает на твердых источниках топлива, будет котел, использующий для работы древесные гранулы – пеллеты. КПД такого котла равен 92%, и это наивысший показатель эффективности среди твердотопливных котлов. Он хорош тем, что использует возобновляемый источник тепла и минимально загрязняет атмосферу продуктами горения.

Газовые энергосберегающие котлы отопления не уступают электрическим по своей эффективности. Эти конденсационные котлы имеют закрытую камеру сгорания с принудительным воздушным потоком. Тепло вырабатывается из воды, которая получается при химической реакции горения металла. Вода моментально испаряется в пламени, а теплоообменник конденсирует пар на своей поверхности, забирая его тепло. КПД такого котла достигает 96%.

Как создать энергосберегающее отопление частного дома на основе существующей системы

Даже если в вашем частном доме уже есть рабочая система отопления, это не значит, что нельзя сделать ее энергосберегающей. Используя термостатические клапаны, можно добиться эффективной энергосберегающей системы отопления, даже если вы используете не совсем экономичный газовый котел.

Эти клапаны нужно установить на подающей трубе перед каждой батареей. Если температура в комнате частного дома слишком высокая, установка клапана поможет избежать излишнего тепловыделения от радиаторов. Лишняя вода пойдет через перемычку в следующую батарею. Таким образом, можно осуществить экономию до 20 % энергоресурсов. Клапаны стоят недорого и имеют подробную инструкцию для установки.

Увеличит удобство и комфорт установленная на котел система автоматического регулирования. Для ее работы нужны:

Датчики температуры снаружи частного дома и в комнатах получают информацию о ней и передают ее на микрокопьютер, который, исходя из вычислений, регулирует работу котла.

Если вы имеете достаточно мощную электросеть, вы можете обратить внимание на энергосберегающее электроотопление.

Оптимизация отопительных систем частного дома

В советские времена, в случае перегрева частного дома батареями, люди просто открывали форточки и выпускали избыток тепла на улицу. Сейчас, в условиях растущих цен на отопление, отапливать улицу не хочется никому. Правильный нагрев комнат в частном доме может обеспечить установка автоматических систем контроля и регулирования температуры. В этом случае частный дом будет получать только необходимое количество тепла.

Без этих устройств трудно представить энергосберегающее отопление в современном частном доме. Данные вентили монтируются на подающие трубы и регулируют расход теплоносителя в отопительных элементах. Термоэлемент, настроенный на определенную температуру, уменьшит поток тепла в случае превышения допустимой температуры воздуха в частном доме. Поток теплоносителя может быть вообще перекрыт.

Совет. Если в комнатах есть несколько приборов отопления, то не стоит устанавливать термостатические вентили на все из них, это будет экономически нецелесообразно. Вентиль нужно установить на ту батарею, чья тепловая мощность составляет половину от необходимой для обогрева всего частного дома.

Очередной способ энергосберегающего отопления заключается в автоматическом управлении котельной с помощью выносных терморегуляторов. Терморегулятор монтируется в проходном помещении (коридоре) и регулирует нагрев теплоносителя по всей энергосберегающей системе отопления, управляя теплогенератором напрямую. Самый простой такой прибор имеет регулирующую температуру рукоятку. Когда максимально допустимое значение достигается, прибор дает сигнал котлу снизить нагрев. Более продвинутые энергосберегающие технологии позволяют задавать температуру внутри частного дома на неделю вперед.

Это самое передовое решение. Наружный датчик будет управлять котлом через контроллер, отталкиваясь от температуры на улице. Таким образом, внутри частного дома будет автоматически повышаться температура при похолоданиях. Тем самым пропадает разрыв в обогреве, когда дом уже начал остывать, а энергосберегающая система отопления работает в прежнем режиме. Владелец частного дома, оборудованного системой погодного регулирования, может управлять ею через интернет или мобильную связь.

Не стоит забывать и о классическом водяном отоплении. Вышеперечисленные меры помогут оптимизировать его и получить хорошие результаты в энергосбережении.

В любой энергосберегающей конструкции важную роль играет качество ее материалов и оборудования. Система отопления, собранная из дешевых и некачественных компонентов, недолго сможет держать высокий уровень эффективности и энергосбережения, ведь довольно быстро ее части начнут выходить из строя, что приведет к дополнительным тратам.