Енергозберігаюче опалення приватного будинку: принципи, технології

Системи опалення часто займають перші позиції в кошторисах витрат на утримання приватних будинків. Насамперед, це відноситься до електричного устаткування, хоча і агрегати, що працюють на інших джерелах енергозабезпечення, теж припускають істотні витрати на експлуатацію. Крім того, опалювальна інфраструктура своїм прикладом яскраво демонструє залежність ефективності роботи системи від вкладених ресурсів. Також перехід на більш дешеві джерела тепла обумовлюється і іншими негативними чинниками. Наприклад, газові системи потребують дотримання підвищених заходів безпеки, обмежуючи користувачів в такому виборі. Так чи інакше, прагнення до економії не залишає уми технологів даної сфери, тому енергозберігаюче опалення в різних концептуальних варіаціях все частіше фігурує в пропозиціях інжинірингових компаній. Деякі рішення є лише маркетинговим прийомом, а інші цілком себе виправдовують на практиці застосування.

Принципи енергозберігаючого опалення

Ідея енергозберігаючих опалювальних систем базується на принципах економії палива, витрат на обслуговування і утримання технічної інфраструктури. Щоб система відповідала цим вимогам, конструктори використовують широкий діапазон інструментів і технологічних рішень. Наприклад, у котлах передбачаються камери подвійного згоряння, звичні радіаторні установки отримують матеріали з підвищеною тепловіддачею, а схеми розподілу несучих компонентів спочатку розраховуються з урахуванням особливостей місця експлуатації. Набирає популярність і енергозберігаюче опалення без труб і котлів, яке ґрунтується на панельній тепловіддачі. На думку багатьох фахівців, це найбільш перспективний напрям. Дана концепція ґрунтується на принципі раціональної акумуляції генерованої енергії. На практиці застосування це означає скорочення не тільки споживаного палива, але і конструкційної елементної бази. Тобто в будинку встановлюється набір компактних плит-випромінювачів, які економлять простір, але при цьому виробляють той же обсяг тепла, що і системи, в яких передбачається трубна інфраструктура.

Принципи опалювальних екосистем

Технології енергозбереження в багатьох сферах тісно зв'язуються з принципами екологічної безпеки. З одного боку, головним принципом експлуатації такого обладнання є мінімізація витрати природних енергетичних ресурсів з класу вичерпних, а з іншого – повна нешкідливість для самих користувачів. Останній фактор особливо важливий на фоні прагнення багатьох виробників залучати власників приватних будинків системами з підвищеною енергоефективністю, яка забезпечується саме завдяки застосуванню токсично небезпечних матеріалів. Що стосується оптимізації витрати енергетичних ресурсів, то цю концепцію реалізує енергозберігаюче опалення, яке споживає біопаливне сировину. Екологічно безпечні системи такого типу передбачають модернізацію традиційних котлів, в результаті якої вони дозволяють генерувати тепло в процесі спалювання відходів деревної переробки, рослинних залишків, сушеного гною і т. д. Тепер варто докладніше розглянути конкретні технології енергозбереження в системах опалення.

Кварцові нагрівачі

Це найбільш ефективна різновид панельного опалення, яка відповідає основним принципам енергоефективності та екологічної безпеки. Обігрівач являє собою плиту, виготовлену із застосуванням кварцового піску. Спеціальний розчин змішується з гранулами кварцу, а також армується хромонікелевим елементом нагріву. Далі маса компонується в пресі під певну форму і під дією температури набуває твердість і міцність. По суті, виходить електричне опалення, енергозберігаюче властивість якого виражається в здатності кварцу акумулювати розповсюджуваний за хромоникелевому провіднику струм. У момент активації системи панель швидко набирає необхідну температуру, а після відключення зберігає її тривалий час. Тобто для підтримання заданого режиму не обов'язково залишати агрегат включеним постійно. Кілька годин теплової віддачі система забезпечить в пасивному режимі.

Інфрачервоні панелі

Ще один різновид панельних енергозберігаючих обігрівачів, яка має свої переваги, обумовлені особливим принципом роботи. Інфрачервоне випромінювання характеризується здатністю нагрівати не стільки повітря, скільки об'єкти. Прилад діє за принципом віддачі тепла предметам, які, в свою чергу, розсіюють потоки в приміщенні. В результаті досягається рівномірний прогрів. За розрахунками фахівців, перепад температур від місця установки випромінювача до крайньої точки в кімнаті становить не більше одного градуса, при цьому ці прилади енергозберігаючі. Опалення для будинку з великими приміщеннями можна побудувати і за цим принципом. В даному разі організується не точковий, а саме збалансований мікроклімат по всьому простору. По іншим характеристикам інфрачервоні обігрівачі зберігають переваги вищезгаданої кварцової панелі.

Енергоефективні радіатори

Радіаторні системи обігріву також представляють інтерес з боку компаній, що займаються енергозберігаючими технологіями. На відміну від звичайних радіаторів, такі моделі формуються окремими вакуумними секціями, наповненими літієво-бромидной рідинної основою. При температурі 35 °С відбувається пароутворення в даному наповнювачі. В результаті забезпечується прогрівання верхніх частин вакуумних секцій, які, у свою чергу, розподіляють тепло по всьому приміщенню. У процесі експлуатації енергозберігаючі радіатори опалення відрізняються меншою витратою води – як правило, для одного агрегату потрібно всього 500 мл. Це в рази менше, порівняно з рівнем споживання звичайних радіаторних установок.

Енергоефективні котли

Котельні та пічні установки також піддаються поліпшенню конструкційних і експлуатаційних якостях. До традиційних агрегатів більш наближені енергозберігаючі піролізні котли, у яких реалізується принцип тривалого нагрівання. Досягається це за рахунок спеціальної конструкції з подвійною камерою згоряння. У процесі роботи відбувається так зване вторинне згоряння відпрацьованих продуктів. Твердопаливний матеріал спочатку спалюється в основній камері, а потім вже газові речовини проходять ще один етап обробки з виділенням тепла. Інший напрямок розвитку концепції енергозберігаючих котлів ґрунтується на принципах спалювання біопалива. Це комбіновані електричні котли опалення, енергозберігаючі якості яких обумовлюються можливістю роботи на пелетах, спеціальних паливних гранулах і брикетах.

Сонячні енергозберігаючі батареї

Акумулятори, що працюють за рахунок енергії сонячних панелей, що дозволяють забезпечувати практично безкоштовне енергопостачання інженерної інфраструктури житлового будинку. Опалювальна система в даному випадку виступає споживачем аккумулируемой енергії, яка перетворюється в електрику за допомогою спеціальних генераторів. В якості безпосереднього обладнання для опалення можуть виступати ті ж електричні котли або радіатори з конвекторами. Але якщо в процесі вироблення тепла енергозберігаючі батареї опалення не вимагають витрат, то їх технічне утримання обходиться недешево. І це не кажучи про первинних вкладеннях в ті ж сонячні панелі і перетворюють генератори. Саме цей нюанс поки стримує широке поширення даної технології, але вже в недалекому майбутньому сонячні акумулятори зможуть повною мірою виправдати свою енергозберігаючу функцію.

Засоби оптимізації традиційного опалення

Практика показує, що показники витрат на енергоресурси опалювальних систем значною мірою визначаються якістю проекту. Схема прокладки опалювальних труб, точки інсталяції випромінюючих тепло панелей, робочі показники котельних установок – все це впливає на споживання електрики або паливних матеріалів. Тому ще на етапі вибору способу обігріву бажано як мінімум співвіднести потужність установки з вимогами до обсягів тепловіддачі. Крім цього, енергозберігаюче опалення на базі звичайних систем можна реалізувати за допомогою інтеграції автоматичних систем. Вони допоможуть без участі користувача домогтися раціонального витрат за допомогою управління робочими режимами.

Особливості монтажу енергозберігаючого обладнання

Системи з мінімальним споживанням енергоресурсів відрізняються не тільки принципами роботи, але часто і нюансами установки. Зокрема, моделі енергозберігаючих радіаторів в деяких виконаннях кріпляться до стелі, що дозволяє з більшою тепловіддачею виконувати свою функцію. І навпаки, сучасні системи підлогового обігріву інтегруються безпосередньо в стяжку і розсіюють теплі потоки від низу до верхньої частини. Має свої особливості і енергозберігаюче опалення у вигляді кварцових панелей. Вони встановлюються на поверхнях стін, але з мінімальним охопленням площі.

Обслуговування енергозберігаючих систем

Утримання та обслуговування енергозберігаючого обладнання часто обходиться дорожче, ніж для традиційних агрегатів. Це пов'язано як раз з застосуванням нестандартних джерел живлення. Наприклад, біопаливні котли припускають організацію умов для зберігання тих же пелет та брикетів. Такі матеріали чутливі до вогкості і потребують дотримання підвищених заходів пожежної безпеки. Також і сонячне енергозберігаюче опалення приватного будинку потребує технічної підтримки перетворювачів, а самі панелі повинні регулярно контролюватися для більш ефективної акумуляції тепла.

Як вибрати оптимальне енергозберігаюче рішення?

Обсяг тепловіддачі є головним показником, який слід враховувати при виборі засобу опалення. У базових версіях малогабаритні установки, на кшталт тих же радіаторів, цілком справляються з обслуговуванням приміщень площею 25-35 м 2 . Але для великих віталень, залів і кімнат з високими стелями швидше будуть потрібні потужні електричні котли опалення. Енергозберігаючі властивості такого обладнання будуть не настільки очевидні, але важливо розуміти, що застосування для аналогічних потреб традиційних печей і бойлерних станцій обійдеться ще дорожче.

Висновок

Технології оптимізації витрат на експлуатацію опалювальних агрегатів і супутньої оснастки в різних сферах переживають радикальні зміни. Корективи вносяться і конструкційні схеми, та функціональне забезпечення. Але вихідні точки для модернізації, якій піддаються енергозберігаючі системи опалення, ґрунтуються на принципах роботи обладнання. Найбільш значні відхилення від традиційних систем демонструють технології альтернативних джерел енергії, хоча серед пересічних споживачів вони поки не користуються високим попитом. Чого не можна сказати про енергозберігаючі радіаторах і котлах, особливості яких виражаються у застосуванні більш доступного за ціною біологічного палива.