Обогрев холодом

Содержание

Отопление холодом

Обогрев холодом

Контактный телефон: 8 (4236) 601-434
Пожидаев Александр Дмитриевич

Патент на технологию тепловых насосов был выдан еще в 1912 году в Швейцарии. Дальнейшее свое развитие она получила только в 20-х и 30-х годах прошлого века, когда в Англии была создана первая установка, предназначенная для отопления и горячего водоснабжения с использованием тепла окружающего воздуха.

К сегодняшнему дню геотермальные тепловые насосы получили широкое распространение в США, Канаде, странах ЕС и Китае. Насосы устанавливаются в общественных зданиях, частных домах и на промышленных объектах.

Так, в США ежегодно производится около 1 миллиона тепловых насосов, из них более половины работают в жилищно-коммунальном секторе. При строительстве новых общественных зданий в проект обязательно закладывается установка тепловых насосов,  эта норма закреплена Федеральным законодательством США.

В Швеции 50% всего отопления обеспечивают тепловые насосы. Источником низкопотенциального тепла служат в основном очищенные сточные воды, морская вода и сбросная вода промышленных предприятий.

Наиболее крупная станция находится в Стокгольме: теплонасосные установки размещены на баржах, причаленных к берегу, и перекачивают тепло вод Балтийского моря (средняя температура морской воды + 8) в систему теплоснабжения города.

Себестоимость тепловой энергии от этой установки на 20 % ниже себестоимости тепла, вырабатываемого котельными.

В настоящее время в Германии выделяется самая крупная среди развитых стран государственная дотация из бюджета: за 1 кВт тепловой мощности пущенного в эксплуатацию теплового насоса выплачивается 300 марок.

И это при том, что по производству экономичных индивидуальных котлов на жидком и газообразном топливе для централизованного и индивидуального теплоснабжения Германия занимает одно из первых мест в мире.

С учетом проблем энергетической и экологической безопасности, ежегодного роста цен на энергоносители и других факторов, эти технологии все шире внедряются в мировую практику и позволяют обеспечить высокий уровень замещения ископаемого топлива, экологическую чистоту и независимые от поставщиков топлива схемы энергообеспечения. Среди нетрадиционных источников тепловые насосы – одно из перспективных направлений в области энергосбережения, позволяющее «черпать» энергию из возобновляемой внешней среды. По прогнозам Мирового Энергетического Комитета к 2020 году доля тепловых насосов в теплоснабжении составит 75%

Российский же рынок тепловых насосов, как отмечают специалисты, до сих пор пребывает в стадии становления. Отдельные установки действуют в различных регионах, обеспечивая теплом дома отдыха, школы, больницы. Но основными покупателями до сих пор остаются частные лица –  домовладельцы, которые умеют считать деньги и не желают платить лишнего при эксплуатации своего жилья.

ЕСЛИ ГОРА НЕ ИДЕТ К МАГОМЕТУ…

«За тепловыми насосами будущее», – уверен Александр Пожидаев и Виталий Камышев, инженер холодильных установок по образованию, ученый-практик с 45-летним стажем работы на крупнейших ГРЭС и ТЭЦ в России и за границей, разработчик первого на Дальнем Востоке теплового насоса.

«Мы только в начале большого пути, уже пройденного другими странами со схожими климатическими условиями.

Если бы Россия, подобно США, Канаде, Германии, Франции, Норвегии, Швеции и Финляндии стимулировала использование тепловых насосов, то, уверен, нашлось бы немало предпринимателей, решивших наладить производство теплонаносных установок.

Нужна продуманная государственная политика по внедрению в России новейших технологий обеспечения потребителей дешевым и экологичным теплом. Обязательно должна проводиться системная информационная работа в обществе.

Нефть и газ закончатся в обозримом будущем, а опасность атомных станций после аварии в Японии очевидна. Что остается? Альтернативные источники энергии! И наиболее перспективное направление здесь – геотермальная энергетика», – уверен Виталий Камышев.

Его разработки в области возобновляемой энергетики хорошо известны профильным специалистам, теплонасосная установка его конструкции притягивает внимание иностранцев во время международных выставок энергосберегающих технологий, но отдавать свое детище на сторону инженер не желает.

Отечество же, демонстрируя на уровне национального Агентства по энергосбережению и возобновляемым источникам энергии, а также Министерства регионального развития заинтересованное внимание к работе ученого-практика, стимулировать на государственном уровне внедрение прогрессивной технологии не торопится.

«Инертность власти и консерватизм – вот основные причины того, что тепловые насосы у нас в стране не так широко распространены», – сетует Виталий Камышев, но руки опускать не собирается.

Он мог бы зарабатывать неплохие деньги, собирая установки для частных домов, но «бытовой» уровень мелок для инженера, привыкшего мыслить куда как более крупными категориями. «Мне бы хотелось создать пул, объединить людей, способных продвигать идеи применения этой технологии в России.

Успех столь активно обсуждаемых сегодня на всех уровнях мер по энергосбережению во многом зависит от того, насколько они будут поняты и приняты непосредственным потребителем.

Поэтому я решил обратиться к наиболее активной части нашего общества – предпринимателям. И не ошибся», –  уверен он. 

В августе 2012 года его предложение по использованию возобновляемых источников энергии  попало к директору компании «Дальстройдеталь» Александру Пожидаеву, который в то время как раз рассматривал варианты организации отопления производственных строений.

Годом ранее «Восточный Порт» прекратил подачу тепла от  котельной Угольного комплекса сторонним потребителям, и обогрев электрокотлами здания в 1000 квадратных метров обошелся предприятию почти в миллион рублей.

Строительство же собственной котельной – дело затратное и небыстрое, требуются многочисленные разрешения-согласования, плюс для ее работы в регионе должны быть свободные электромощности.  

На установку же теплового насоса никаких разрешений не требуется. К тому же теплонасос конструкции Виталия Камышева по эффективности работы и себестоимости вырабатываемой тепловой энергии превосходит заграничные аналоги.

«Европейский тепловой насос имеет коэффициент преобразования, при котором на 1 кВт израсходованной электроэнергии вырабатывают 3 кВт тепла. А мы получаем 5, – объясняет разработчик.

– В России проект принимается к исполнению, если он окупается в течение 5 лет, в Европе – 10, а моя установка окупает себя за 2 года.

Да, тепловой насос, его монтаж, дороже традиционных котельных, но если принять в расчет, что себестоимость моей «альтернативной» гигакалории всего 600 рублей (при краевом тарифе 3067 рублей 70 копеек), а сервисного обслуживания установка требует не больше, чем холодильник, можно сделать вывод, что именно выгоднее потребителю».

ХОЛОДИЛЬНИК НАОБОРОТ

Именно так для образности и красоты речи обычно называют тепловые насосы. Виталий Камышев предпочитает другое сравнение.

«Представьте, – говорит он, – что заднюю стенку холодильника опустили в ведро с водой. Вода нагреется. Вот вам и тепловой насос.

Дело в том, что холодильник не производит холод, он отводит тепло из воздуха, который находится внутри камеры, за счет этого греет воздух в комнате».

Технически это выглядит так. Тепловой насос состоит из трех основных агрегатов: испарителя, компрессора и конденсатора. Они связаны между собой замкнутым трубопроводом, по которому циркулирует хладоагент (фреон), используется озонобезопасный фреон нового поколения, имеющий очень низкую температуру кипения.

Источником тепла в тепловом насосе может выступать грунт, скалистая порода или вода. Проходя по трубопроводу, уложенному в земле, или по дну водоема, охлажденный теплоноситель нагревается на несколько градусов.

В испарителе он отдает свое тепло во внутренний контур насоса, заполненный хладоагентом, который при этом переходит из жидкого состояния в газообразное, а оттуда попадает в компрессор, сжимающий его. Так газ становится горячим.

Далее он поступает в конденсатор, где отдает свое тепло теплоносителю из обратного трубопровода, который несет его к приборам отопления. Температура хладоагента падает, он становится жидким и снова попадает в испаритель. Цикл повторяется.

Теплонасосная установка может быть установлена локально и использоваться для отопления отдельных зданий – частных коттеджей и городских многоэтажек, закладываться в проект новостроя или монтироваться в уже существующую внутридомовую систему теплоснабжения, было бы решение собственников жилья! А может, как в Швеции, работать в системе централизованной подачи тепла потребителям.

«Я знаю, в это трудно сходу поверить, но весь наш город может отапливаться морем! Представьте: переоборудованная под работу с тепловыми насосами котельная напротив пляжа Прикумск во Врангеле могла бы обеспечить теплом и горячей водой весь район Береговой за счет тепла бухты, – говорит Александр Пожидаев.

– Сейчас просчитываем проект перевода на отопление низкопотенциальным теплом детского сада, расположенного в этом же микрорайоне.

Учитывая,  что по нормам Ростехнадзора не допускается обогрев жилых и общественных зданий котельными, расположенными в подвалах этих зданий, замечательно вписался бы тепловой насос в схему теплоснабжения театра кукол в Находке.

Большие возможности открываются в области взаимодействия с водоканалом: по трубе гонится полторы  тысячи кубов воды в час низкопотенциального тепла! Уже существующие сети водоканала можно использовать как теплосъемный контур и подавать тепло в дома, такие эксперименты уже были.

В сети холодного водоснабжения температура воды зимой 5-7 градусов, и этого вполне достаточно для отопления с помощью теплонасосных установок.

Мы берем два градуса геотермального тепла из низкопотенциального источника,  преобразуем его тепловым насосом в 60 градусов тепла и подаем в систему отопления домов».  

В настоящее время специалисты компании «Дальстройдеталь» собрали и запустили для себя тепловой насос мощностью 33 кВт тепловой энергии, завершают монтаж теплонасосной установки, которая будет в Амурской области отапливать производственные здания площадью 10 000 квадратных метров, в работе заказ на изготовление и установку теплового насоса в Охотске для отопления площади 50 000 квадратных метров. «Это первые установки такой мощности на Дальнем Востоке», – комментирует Виталий Камышев и добавляет, что, пожалуй, именно в Находке нашел единомышленников, способных оценить и продвигать идею.

С подачи Виталия Камышева и Александра Пожидаева альтернативной энергетикой заинтересовались студенты ДВФУ Виктор Ребров и Иван Попков.

С идеей внедрения тепловых насосов в энергетику Приморья они приняли участие в городском конкурсе бизнес-проектов и заняли первое место.

В процессе подготовки к конкурсу написали компьютерную программу, позволяющую быстро и точно рассчитывать мощность теплонасосной установки в соответствии с заданными параметрами.

Наталья Дубровина

Источник: http://td.poligrafiyaunas.ru/journal/2013/19/otoplenie-xolodom.html

Холодильник наизнанку

Обогрев холодом

5 января 2014

Кто первый ощутил тепло земное

И когда? Сейчас речь пойдёт о том, как взять тепло земных глубин, незамерзающих водоёмов, а потом, несколько умножив его, принести в жилой дом. Так кто же первый на планете пришёл к такой гениальной мысли использования термального отопления, когда?

Сам способ рассмотрения этого замечательного явления, как использование тепла земли, был открыт ровно 162 года тому назад английским физиком Кельвином. Но то была лишь теоретическая догадка, концепция, не более того.

Три года спустя после его открытия, в 1855 году, австриец Риттингер ухватился за открытую Кельвином идею и сконструировал тепловой насос. С тех самых времён ходит по нашей планете идея получения тепла от матушки-земли, от окружающей среды и переносе его в жилые дома.

От идеи люди давно перешли к практическому осуществлению этой замечательной концепции.

Хотя здесь надо отдать должное исторической справедливости. Прежде, чем люди додумались до отопительных систем, они веками ломали голову над тем, как получить холод для сохранения продуктов. Началось с китайской мудрости тысячелетней давности. Те вначале стали собирать лёд зимой, помещали его в подвалы, ямы-ледники для сохранения продуктов в жаркое время года.

А идея испарительного охлаждения возникла в Египте за два тысячелетия до нашей эры. Лишь в начале 16 столетия сделаны попытки охлаждать воду специальными солями.

Затем, спустя ещё одно столетие, англичанин Бойль обнаружил, что вода в вакууме может испаряться при очень низких температурах. Получением низких температур вплотную занимался и русский академик М.В.Ломоносов, написавший в 1744 г.

свои «Размышления о причине теплоты и холода». Так в конце 18 столетия человечество вплотную приступило к разработке холодильных машин.

Если учесть, что тепловой насос по своему принципу действия равнозначен холодильнику, то историю получения тепла справедливей считать с получения человечеством искусственного холода.

Вывернутый наизнанку холодильник

Теперь поговорим о тепле в нашем доме. Как его получить наиболее выгодным способом? Какую роль играет в этом важном жизненном деле термальное отопление, источник которого лежит у нас буквально под ногами.

Что, не верите? У вас, вероятно, сразу возникли представления о горячих гейзерах, бьющих из недр земли, о камчатских фонтанах и вулканических выбросах при извержении вулканов. Не совсем так. Вернее, совсем не так.

Речь пойдёт об уникальных способностях нашей матушки Земли, которая у нас под ногами. Естественно, о её тепле тоже. Бесполезно и глупо витать в облаках, пытаться заглядывать за горизонт. Опусти взгляд, посмотри себе под ноги. Так поступают жители самого холодного континента Европы – шведы, у которых термальное отопление уже сейчас обогревает больше половины всей жилой площади страны.

Кстати, не только Швеция обратила внимание на возможности естественного тепла. В Америке в принудительном порядке обязали строителей жилых помещений изначально закладывать в проекты сооружение такой системы обогрева будущих зданий. А в Германии на государственном уровне поощряют людей, пожелавших установить в своих домах систему геотермальных насосов.

Что же представляет из себя тепловой насос и каков его принцип работы? Вы не поверите! Фигурально выражаясь, это вывернутый наизнанку … холодильник. Морозильная камера помещена глубоко в землю, а змеевик, что на задней стенке вашего холодильника (пощупайте – он горячий), предназначен для нагрева комнатного пола или воды.

То есть, это тот же холодильник, только работающий в противоположную сторону. Холодильник наизнанку, если можно так выразиться. Холодильник забирает тепло из внутренней камеры и выбрасывает его наружу (см. схему принципа работы холодильника).

Тепловой насос берёт тепло из земли, водоёма, затем с помощью компрессора в десяток раз увеличивает его и отдаёт на обогрев полов и нагрев воды в жилых помещениях и офисах.

В холодильнике тепло из камеры выбрасывается наружу, в термальной системе отопления тепло забирается снаружи и, умноженное, поступает внутрь помещения. Процесс такой же, но в противоположном направлении.

В средней полосе европейского региона России, а также на Украине и Белоруссии, земля промерзает не более одного метра. Глубже промерзания она имеет одинаковую температуру – около 8 градусов. Исходя из этого, делается траншея на глубину 1.5 – 2 метра (см.

рисунок 1), укладывается змеевик из трубы с наполненным хладагентом – совершенно безвредным специальным газом, способным под действием компрессора превращаться в жидкость, а при потере давления снова обретать газовое состояние.

Некоторые специалисты советуют наполнять трубы незамерзающим наполнителем — тосолом, хорошо знакомом каждому автолюбителю. Но такое удовольствие сомнительно, к тому же, стоит недёшево.

Есть ещё один способ укладки «морозилки». Буром проделывается скважина глубиной до 100 метров, куда помещается упомянутая труба. (см. рисунок 2). Кстати, на такой глубине температура почвы будет уже выше 10 градусов. Чем глубже, тем температура выше. На километровой глубине почва нагрета до 30 градусов.

Третий способ – использование близлежащего незамерзающего до дна водоёма, где размещается спираль трубы с наполнителем-хладагентом. Таким образом, одна часть системы смонтирована. Вторая его часть находится внутри дома в виде спирали на тепловых полах, или обогревателем для воды.

Термальный насос перекачивает жидкость или газ с более низкой температурой из подземной трубы, при помощи компрессора повышает давление (температуру), за счёт чего отапливается помещение. Проще говоря, тепловой насос — прибор для доставки тепла от источника низкой температуры к потребителю с температурой намного выше.

Принцип его действия показан здесь:

Вам не кажется, что всё просто?

Имеется в виду обустройство геотермального отопления. В действительности, всё так и есть. Но «просто» не означает «плохо», а, скорее, наоборот. Названный вид отопления помещений представляет самый лучший пример экономичности, а также экологической безопасности.

Спора нет, что при монтаже этой системы цена термального насоса и другого оборудования на порядок выше по сравнению с котельными. Однако делать выводы в пользу старых испытанных видов отопления рановато.

Хотя бы потому, что при таком обогреве 1 кВт электроэнергии, затраченной для работы насоса, отдаёт 4-7 кВт! Выходит, что от 3 до 6 киловатт приходят к владельцу дома совершенно дармовые! Подсчитываем и делаем вывод, что такой обогрев дома площадью до 150 кв.м. окупается максимум через 5-6 лет.

Нельзя забывать, что термальные насосы не только обогревают дома зимой, но и охлаждают их в жаркое время года.

Ещё один довольно значительный нюанс в пользу геотермального отопления. Прежде, чем обустроить газовую систему отопления, вам предстоит вдоволь набегаться по различным инстанциям для согласования.

Бюрократическая волокита отберёт у вас и время и деньги, а при монтаже геотермального обогрева таких проблем не возникнет. Потому что вы ничем не рискуете, установив у себя в коттедже термальный насос вместе с его системой.

Это не грозит ни пожаром при эксплуатации, ни загрязнением окружающей среды.

То есть, получаем экономичную и экологическую систему, которая на протяжении 35-50-ти лет будет работать без единого ремонта и через 5-6 лет после установки окупает себя и способна дарить бесплатное тепло для отопления дома!

В.В.Ильин

Источник: https://altenergiya.ru/termal/xolodilnik-naiznanku.html

Воздушное отопление теплым, воздухом по трубам, фото

Обогрев холодом

Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.

Воздушное отопление частного дома

Для чего нужна вентиляция

Цели систем вентиляции являются простыми и понятными для каждого: система служит для удаления отработанного воздуха из жилых помещений.

  Ведь когда приготавливается пища, используются санузлы, словом, жизнедеятельность кипит, воздух приобретает следующие черты: повышение влажности, увеличение концентрации пыли, накопление неприятных запахов, понижение количества кислорода.

А, между тем, если неприятный запах и пыль – это просто факторы некомфортности, то повышение влажности может привести к воде, которая будет появляться на стенах в виде конденсата.

Итак, система вентиляции служит для того чтобы заменить грязный воздух на свежий. Вентиляция может быть вытяжной и приточно-вытяжной.

В последнем случае отопление воздушное, как и вентиляционная система, делается с учетом возможности рекуперации тепла: то есть, отработанный воздух идет рядом с приточным каналом, при этом отдавая ему часть тепла.

Самый простой рекуператор может заметно сделать меньше потери тепла через вентиляцию.

Стандарты

Стандарты заложены в приложениях к СНиП 2.04.05-91. Кратность воздухообмена для жилых помещений должна быть не менее 0.35/час. Проще говоря, объем воздуха должен полностью обновляться примерно каждые 3 часа. На одного человека, постоянно присутствующего в помещении, должно быть не меньше 30 куб.м свежего воздуха в час.

Что касается кухонь, то здесь идет норма 60 куб.м/час для электрических плит и 90 куб.м/час для газовой плиты на 4 конфорки. Помимо этого, должна быть предусмотрена возможность периодически проветривать помещение с воздухообменом не меньше 180 куб.м/час.

Для такой цели применяется форточка или фрамуга у металлопластикового окна, но можно использовать вытяжку.

Нормы воздухообмена согласно СНиП 2.04.05-91

Для ванных комнат и туалетов – 25 куб.м/час на каждое помещение. Если эти санузлы совмещены, то норма составляет 50 куб.м/час.

Воздушное отопление

Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96.

Так, для жилых помещений норма — +20 градусов, для угловых жилых комнат — +22 градуса. Для кухонного помещения — +18 градусов, ванная комната — +25 градусов, а туалет — +18 градусов.

Заметим, что такие нормы пригодны для многоквартирных домов.

Итак, для обеспечения рекомендованной температуры воздушным отоплением следует учесть, что оно должно компенсировать все утечки, которые происходят через внешние стены, вентиляционную систему, перекрытия и кровлю.

Расчет мощности, на который обычно опираются проектировщики, создающие отопление воздухом и вентиляцию, дает довольно усредненные значения – и точным образом определить утечки тепла будет трудно. Помимо этого, они меняются в зависимости от того, какие в данный момент температура, ветер и влажность на улице.

Составные части воздушного отопления

Но уже достаточно долгое время существует такая методика, на которой можно основываться в случае самостоятельного проектирования. Инструкция здесь довольно простая: на 1 куб.м помещения нужно 40 Вт тепловой мощности. На каждый оконный проем добавляем по 100 Вт тепла. На каждую дверь, которая ведет на улицу – 200. Коэффициент для угловых квартир – 1.2-1.

3, для частных домов – 1.5. Также применяется региональный коэффициент: 0.7-0.9 для теплых регионов, 1.2-1.3 для европейской части Российской Федерации, 1.5-2.0 для Крайнего Севера и Дальнего Востока.

Когда на улице более теплая температура, чтобы регулировать температурный режим в доме, не открывая форточки, можно заменить вентиль радиатора на дроссель или термостатическую головку.

Комбинированная воздушно-отопительная система

Обычно отопление теплым воздухом и вентиляция – это два разных контура, которые между собой не пересекаются. Однако в некоторых случаях вентиляционная и отопительная система могут быть совмещены.

Первый вариант – это компактные установки отечественной промышленности. Источник тепла в данном случае – сгорание дизельного топлива, электричество. Так, приводится в действие вентилятор, который обеспечивает нагнетание нагретого воздуха.

Комбинированная воздушно-отопительная система

Такие установки и их аналоги применяются чаще всего в гаражах, маленьких мастерских, на промышленных объектах малых размеров в качестве системы периодического использования. Но чтобы обогревать и вентилировать жилой дом, такие устройства являются неэкономичными.

Котлы воздушного отопления

Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник.

Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому.

Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.

Котлы воздушного отопления

Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.

Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.

Тепловые насосы и канальные кондиционеры

Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:

  • Канальный кондиционер, который, в зависимости от погоды, способен нагревать, охлаждать и осушать воздух.
  • Пылевой фильтр.
  • Ультрафиолетовый фильтр, который обеззараживает воздух.
  • Система приточно-вытяжной вентиляции.

В данном случае источником тепловой энергии выступает электрическая энергия. Изучая отзывы, можно отметить, что такая схема работы – это очень удобно.

Ведь у вас есть лишь один блок управления, который контролирует абсолютно все характеристики из одной точки.

Если сравнивать с традиционной системой, где вентилятор – где-то на чердаке, кондиционеры – в помещениях, отопление воздухом по трубам – где-то еще, то такая система кажется более продуманной и усовершенствованной.

Также это экономично, если сравнивать с дизельными системами, пеллетными котлами, баллонным газом. Инверторная система управления компрессором перекачивает в помещения 3.5-4.5 кВт тепла на каждый 1 кВт электрической мощности.

Помимо этого, с такой комбинированно системой можно сохранить интерьер помещений. Ведь в таком случае на виду будут только решетки вентиляции, так как воздушное отопление, как видно на фото, не требует установки разводки и радиаторов.

Выходное отверстия для теплого воздуха воздушной системы отопления

Конечно же, есть и несколько недостатков такого рода схемы. Стоимость готовой системы – довольно высокая. Например, если взять китайские канальные кондиционеры с тепломощностью при работе на обогрев в 15 кВт-часов, то стоить они будут порядка 70 000 рублей.

Наружный блок, который отбирает тепло у атмосферного воздуха, может функционировать при температурном режиме не ниже, чем -15 — -25 градусов по Цельсию. А с падением температуры на улице эффективность работы системы только понизится.

Альтернативой такой системе является геотермальный теплонасос. Так, если в зимний период воздух остывает до очень низкого температурного режима, то ниже глубины промерзания земля постоянно прогрета до 8-12 градусов. В грунт погружается теплообменник с достаточной площадью – и у вас будет практически нескончаемый ресурс тепла, которое необходимо перекачать в свой дом.

Вопросы безопасности

Конечно же, при проектировании следует учитывать все необходимые противопожарные требования к вентиляционным и отопительным системам. Такие требования полностью прописаны в пособии 13.91 к СНиП 2.04.05-91. Однако, к жилым помещениям применяется только их часть.

Так, при применении воздуховода из горючих материалов следует его прокладывать в шахте или негорючей гильзе. Горючесть должна быть не ниже группы Г1 – слабогорючие, температура продуктов сгорания – не более 135 градусов по Цельсию.

Допускается применять вентиляторы и их кожухи из горючего материала. Конечно, более безопасными являются воздуховоды из оцинковки. Именно такие изделия используются в промышленных помещениях. В целях безопасности рекомендуем ограничивать температуру подаваемого воздуха в жилое помещение до 60 градусов.

Источник: https://otoplenie-doma.org/vozdushnoe-otoplenie.html

Воздушная система отопления частного дома

Обогрев холодом

Комфорт в доме в первую очередь зависит от надежности и эффективности отопления. Подбор оптимальной схемы c высокими техническими показателями при минимуме затрат заставляет обратить внимание на новые разработки в данной сфере. Сегодня самый оптимальный, малозатратный и практичный вариант – это воздушное отопление частного дома.

Обогрев теплым воздухом применялся в Канаде и США еще в середине прошлого века. Для России же такой тип отопления даже сегодня пока что лишь экзотика. Но большие площади, сложная планировка и многоэтажность заставляют использовать прогрессивные методы. Поэтому сейчас всё чаще приходят к выводу, что воздушное отопление дома – это идеальный вариант.

Сферы использования

Проектирование отопления и его монтаж все чаще применяют для обогрева бытовых помещений. Ими эффективно отапливают склады, ангары большой площади, современные супермаркеты, торговые центры. В таких помещениях чаще используют принудительную циркуляцию, это позволяет равномерно распределить тепло, регулируя температурный режим при помощи автоматики.

Оборудование

Работа системы воздушного отопления основана на подогреве воздуха и перенаправлении его для обогрева помещений. Для этого система оснащена следующим оборудованием:

  • газовый воздухонагреватель (или другая модель в зависимости от топлива) — основной источник тепла;
  • теплообменник — прогревает проходящий воздух, и не допускает смешивания потоков с отходящими газами;
  • воздуховоды — перенаправляют потоки теплого воздуха к внутренним помещениям;
  • фильтр, увлажнитель и освежитель – поддерживают качество воздуха, очищая его от пыли и бактерий;
  • центральный кондиционер — используется для поддержания комфорта внутри здания через существующую систему воздуховодов летом;
  • система автоматизации — отслеживает температурный режим помещения, контролирует температуру, режим работы теплогенератора.

Принцип работы

Система воздушного отопления в частном доме работает по определенным принципам. Рассмотрим подробнее алгоритм:

Подогрев воздуха до необходимой температуры

Это делает теплогенератор при помощи горячей воды, пара, электричества или какого-либо топлива. Работу устройства контролирует автоматика, и когда нужная температура достигается, оно отключается и работает в дежурном режиме.

Перенаправление воздуха внутрь помещений

Это происходит по системе воздуховодов, которые бывают круглыми и прямоугольными. Круглые обладают меньшим аэродинамическим сопротивлением, прямоугольные же легче вписываются в интерьер частного дома благодаря более совершенному дизайну.

Прогревание помещения

На выходе, через специальный распределитель, поток воздуха попадает в помещение и равномерно его прогревает. После остывания воздух возвращается к теплогенератору для повторного нагрева по трубам отдельной системы воздуховодов. Происходит циркуляция потоков, и её эффективность зависит от подбора оборудования, точного инженерного расчета, выбора топлива, температурного режима.

Циркуляция внутри системы воздушного отопления бывает естественной или принудительной. При естественной схеме движения теплый воздух, поднимаясь вверх, уступает место остывшему после прогрева помещений. Принудительную циркуляцию поддерживает вентилятор — создаваемое им давление заставляет воздух двигаться внутри воздуховодов.

Преимущества

Система воздушного отопления имеет ряд выгодных преимуществ. Рассмотрим основные из них:

Высокая эффективность

КПД такого устройства высокий, при этом максимально эффективно и быстро прогревается большая площадь помещений. Нагретый воздух равномерно распределяется по всем помещениям, что помогает легко поддерживать заданную температуру во всем доме.

Дополнительные функции

Например, в летний период превосходным решением станет воздушное отопление загородного дома, так как можно осуществлять вентилирование помещения, а при подключении кондиционера – кондиционирование.

При использовании дополнительных фильтров, увлажнителей, освежителей, отопление выполняет общие функции климатической системы, поддерживает комфорт в доме. Таким образом, в доме создается центр комплексной обработки воздуха, который, кроме обогрева, обрабатывает и очищает его.

Экономичность

Легко произвести полный расчет воздушного отопления и отапливаемой площади, затраты на 1 кубометр. Последующие эксплуатационные издержки незначительны. Поддержание нормального температурного режима без перегрева помещений выше 24°С заметно экономит топливо. Если сравнивать с водяным отоплением, то в данном случае энергозатраты ниже в 1,5 раза.

Самостоятельный монтаж

Вы можете провести воздушное отопление своими руками, что поможет вам сэкономить средства. Лучше всего делать это еще на этапе строительства. Монтаж системы воздушного отопления состоит из следующих этапов:

Проведение расчетов

Это один из самых сложных и долгих этапов, требующий знаний, навыков и тщательной работы. Вам необходимо учесть несколько важных факторов:

  • рассчитать потери тепла отдельно для каждого помещения;
  • выбрать тип воздухонагревателя и его мощность в зависимости от показателей потери тепла;
  • на основе показателей мощности нагревателя рассчитать количество теплого воздуха;
  • произвести аэродинамический расчет всей системы;
  • рассчитать необходимый диаметр воздушных каналов.

Покупка оборудования

Начать следует с покупки самой главной части — теплогенератора. Выбирать его следует исходя из размеров отапливаемой площади и показателей расхода топлива.

Воздуховоды, врезки и дроссельные заслонки лучше приобрести на специальном предприятии, выпускающем вентиляционное оборудование.

Всё же остальное, а именно алюминиевый скотч, саморезы, монтажную ленту, утеплитель и т.д., вы найдете на любом стоительном рынке.

Особенности монтажа

В процессе монтажа этой системы обогрева сначала монтируют магистральный воздуховод. Обычно его делают из оцинкованной стали, после чего обклеивают фольгированным утеплителем толщиной около 3-5 мм.

После этого монтируется система более мелких воздуховодов, которые ответвляются от главного. Чтобы система легко регулировалась, в каждом подающем воздуховоде необходимо установить дроссельную заслонку.

В конце магистрального воздуховода лучше оставить участок длиной 50 см, в котором не будет врезки тонких воздуховодов. Так на всей длине устройства будет равномерное давление и в боковые ветви будут попадать одинаковые объемы воздуха.

За всем этим следует монтаж самого воздухонагревателя. В нем предусмотрены все посадочные отверстия для дополнительного оборудования (фильтры, кондиционер, стерилизатор воздуха) и система крепежей. Сборка комплекса займет не больше часа. Однако подключение всего этого оборудования потребует времени.

Из всего этого можно сделать вывод, что воздушное отопление коттеджа – это современный и эффективный вариант, который уже давно используется за границей и потихоньку внедряется в Российские дома.

Источник: http://x-teplo.ru/otoplenie/doma/vozdushnoe-chastnogo-doma.html

Обогрев кровли

Обогрев холодом

Кабельная система обогрева кровли и водостоков – это антиобледенительная система, в основе которой лежит применение электрических греющих кабелей для стаивания снега и льда на крыше и в водосточной системе здания в угрожаемые периоды – в то время, когда происходят суточные перепады температур и образование наледи наиболее вероятно.

В свою очередь именно наледи являются причиной протечек крыш в осенне-весенний период, а также причиной деформации желобов и водостоков из-за скопившегося в них льда и снега.

Поскольку кабельная система антиобледенения крыши не допускает образования и, соответственно, падения сосулек на прилегающую территорию, то ее относят к системам безопасности.

Вполне закономерно, что в 2004 г появился документ Москомархитектуры «Рекомендации по применению противообледенительных устройств на кровлях с наружными и внутренними водостоками для строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий» который прямо рекомендует устанавливать такие системы на всех новых зданиях.

В настоящее время кабельными системами обогрева кровли в Москве и Санкт-Петербурге оснащено несколько тысяч строений. Накоплен значительный опыт проектирования, монтажа и эксплуатации.

Правильно спроектированная и грамотно смонтированная кабельная система обогрева кровли на качественных комплектующих не допускает скопления льда и обеспечивает отвод талой воды на всем пути следования. В результате сама кровля служит дольше, желоба не прогибаются, водостоки не деформируются и находящимся поблизости от здания людям и автомобилям падение сосулек не угрожает.

Состав системы

Наиболее удачной нам кажется следующая классификация: 

1. Подсистема нагревательных элементов

К греющим кабелям для эксплуатации на кровле предъявляются повышенные требования:

В составе систем обогрева кровли и водостоков применяются резистивные кабели и саморегулирующиеся кабели.

К достоинствам резистивных кабелей можно отнести невысокую стоимость и стабильность мощностных характеристик. К недостаткам – невозможность изменения длин секций и вероятность перегрева. На мягких (наплавляемых) кровельных покрытиях резистивные кабели использовать нельзя.

Саморегулирующиеся кабели обладают рядом преимуществ:

  • возможность нарезки секций на необходимые длины прямо на месте монтажа,
  • «автоматическое» изменение погонной мощности в зависимости от температуры и условий окружающей среды. Наиболее резкое изменение характеристик как раз происходит при переходе через 0°. 
  • Экономия электроэнергии за счет эффекта саморегулирования составляет как минимум 10-15%.

К недостаткам саморегулирующихся кабелей относится:

  • их стоимость, примерно в 3 раза превышающая стоимость резистивных кабелей,
  • а также эффект старения полупроводниковой матрицы, выражающийся в падении погонной мощности после нескольких лет эксплуатации.

2. Подсистема распределения электропитания 

К этой части можно отнести силовые кабели, монтажные коробки, узлы подвода электропитания. Сюда же входят информационные провода для датчиков и коробки под них. 

3. Подсистема управления 

Наиболее благоприятные условия для образования наледи – это колебания температуры от +3 до +5 °С днем и до – 10 °С ночью. Соответственно включение греющего кабеля при температуре выше +5°С не имеет смысла, т.к. снег и лед тают сами.

А при температуре воздуха ниже -15°С мощности кабеля уже будет недостаточно.

В лучшем случае он будет протапливать для себя норку и затем снижать тепловыделение.

В худшем случае сухой рыхлый снег будет стаивать, и вместо антиобледенительной системы вы получите облединительную. 

Мы рекомендуем доверить управление системой “Антилед” терморегулятору или метеостанции. 

Наиболее часто используемый терморегулятор – OJ Electronics ETR/F-1447. В нем выполнены регулируемыми обе уставки температуры включения/выключения – и верхняя, и нижняя. Максимальный ток нагрузки – 16А. Устанавливается на DIN-рейку, занимает 4 модуля.
Исключительно надежное устройство. Вы также можете встретить его в продаже под марками Raychem, Nexans и др.

Несколько особняком стоит термостат Raychem HTS-D. Он применяется для управления небольшой системой обогрева кровли и водостоков, где длина греющего кабеля не превышает 30 м.

Его главным достоинством является наружное исполнение (класс защиты IP65), а значит, сборка щита управления не потребуется.

HTS-D обладает широким диапазоном уставок – от -20°С до +25°С, хотя практическая ценность этого сомнительна.

Максимальный ток нагрузки – 16А. 

За счет этого метеостанции могут продемонстрировать существенную экономию электроэнергии, особенно если зима сухая. Наиболее удачным решением показала себя метеостанция IS-11. За счет оригинального (но при этом простого) технического решения датчик влажности практически не требует чистки в процессе эксплуатации. А значит – нет необходимости выходить на крышу в осенне-зимний период для его обслуживания. 

Щит управления системой кабельного обогрева включает в себя:

В более сложных и мощных системах в щит управления могут быть установлены:

В принципе, один раз настроенная система работает полностью в автоматическом режиме и вмешательства человека не требует. Кроме как для очистки датчиков и регламентированного сервисного обслуживания. 

Включает в себя монтажные ленты, кронштейны, зажимы, сетки, тросы. 

Особенности эксплуатации 

Основная задача системы обогрева на крыше – обеспечить отвод талой воды по существующей водосточной системе здания. 

В случае включения системы в момент, когда на крыше уже лежит толстый слой льда, на то, чтобы его растопить и отвести талую воду, системе антиобледенения обычной мощности потребуется порядка 48 часов. 

При этом всем компонентам придется работать на максимальной мощности, что называется «на износ». 

Это все-таки система антиобледенения, а не снеготаяния! 

Поэтому следует доверить работу систему автоматике и лишь при необходимости корректировать уставки. 

Сколько электроэнергии расходует КСО? 

Энергопотребление является существенным фактором ограничивающим распространение систем электрического обогрева. Зачастую именно свободной электроэнергии не хватает Заказчику, чтобы уложить кабели на всех участках. 

В рекомендациях МосКомАрхитектуры приводится следующий расчет (сделайте поправку на свой тариф): 

Эксплуатационные затраты в основном определяются стоимостью электроэнергии, которая расходуется при работе системы

Сгод = Рн * h * s

где: Сгод – стоимость работы системы в течение года, руб.;

Рн – номинальная мощность системы, кВт;

h – количество часов работы системы в год;

s – стоимость 1 кВт/час электроэнергии, руб.

Для определения ориентировочных затрат на эксплуатацию антиобледенительной системы предлагается количество часов ее работы в год определять следующим образом: считать, что система включается в середине ноября, а выключается в середине апреля, таким образом система включена 5 месяцев или 151 календарных дней по 24 часа, всего 3624 часа, принять, что 20 % времени система, отключенная автоматикой из-за выхода температуры воздуха за пределы рабочих температур или из-за отсутствия осадков, не работает – таким образом принимаем:

3624 часа * 0,8 = 2900 рабочих часов системы.

Для примера приводится расчет ориентировочной годовой стоимости эксплуатации антиобледенительной системы с резистивными греющими кабелями общей длиной 100 м и номинальной мощностью 3 кВт

Сгод = Рн * h * 3 = 3 кВт* 2900 час. * 1,05 руб/кВт.час = 9135 руб.

Для систем с саморегулирующимися греющими кабелями, за счет автоматического регулирования тепловыделения в ответ на изменение внешней температуры, расход электроэнергии и соответственно стоимость снижается на 10 – 15 %.

Сколько стоит обогрев кровли

Если собрать статистику за 2016 год, то средняя цена системы обогрева кровли и водостоков “под ключ” составляет 1600 рублей за погонный метр. Эта цена, плюс-минус 10%, актуальна для Москвы и Санкт-Петербурга. 

Стоимость монтажа системы обогрева в зависимости от сложности кровли колеблется в пределах 30-85% от стоимости основных комплектующих. 

Причем на греющие кабели приходится примерно 40% от общей стоимости системы под ключ. На цену монтажа существенно влияет необходимость привлечения промышленных альпинистов или аренда автовышки. 

Также имеет место сезонное повышение цен осенью, в связи с ростом спроса на такие услуги.

Заказчик может существенно снизить затраты на работы, если при разводке электропитания по зданию будут заранее сделаны выводы на крышу (или чердак) и предусмотрено место под щит управления. 

Для каждого здания, требуется своя, специально для него рассчитанная и спроектированная антиобледенительная система, техническое решение которой будет зависеть от типа крыши (скатная, плоская, внешние или внутренние водостоки, с подвесными или разуклонными желобами), ее размеров и конфигурации, вида кровельных материалов и других факторов. 

Преимущества обращения к нам

Итак, стоимость у всех примерно одинаковая, почему же монтаж обогрева кровли стоит доверить именно Probatum? 

  1. Только кровельные кабели. Греющие кабели для теплого пола и труб не подходят для эксплуатации на кровле. 

  2. Аккуратный и надежный крепеж из оцинкованной стали или меди. Большую часть используемого крепежа мы производим сами. О том, чтобы приклеить кабель алюминиевой клейкой лентой не может быть и речи! 

  3. Исчерпывающая документация по Вашему объекту. Включает в себя описательную часть, схемы, инструкции. Мы стремимся к тому чтобы наш Паспорт объекта соответствовал ЕСКД. Странно, но некоторые «коллеги по цеху» вообще ничего не предоставляют. 

  4. Опыт и знания. В штате нашей компании работают специалисты с 10-15-летним опытом. За это время нам случалось работать на самых разных объектах, и мы уже знаем «где, сколько и какого кабеля нужно уложить чтобы работало». 

  5. Адекватная стоимость. Предусмотрены скидки в зависимости от объема и сезонности. 
  6. Ответственность за результат. Если спроектированная и смонтированная Нами система антиобледенения не справится на каком-то участке, то мы ее переделаем БЕСПЛАТНО. Хотя это чрезвычайно редкий случай.

Разница в деталях. Результат – наш «Антилед» работает не только в течение гарантийного срока, а гораздо дольше!

Как мы работаем: 

Для предварительного расчета, понимания стоимости и расхода энергии, от Вас необходимо получить:

В случае сложной конструкции крыши или невозможности предоставить размеры, мы предусматриваем выезд мастера по Москве, Московской области, Санкт-Петербургу и Омску (см. форму справа). 

Если достигли предварительной договоренности, то к Вам будет направлен специалист для замера и последующего выставления сметы. Далее составляем договор с приложениями, на основании которого выполняем проект и монтаж. 

Предпочтительный порядок оплаты: аванс 70% (необходимо скомплектовать материалы именно под Ваш Объект), окончательная оплата 30% (после сдачи-приемки и передачи документации).

Выполненные проекты

Посмотреть все выполненные проекты: Обогрев кровли и водостоков , схемы и описания »»»

Источник: https://probatum-est.ru/obogrev-krovli/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.