Естественная или искусственная циркуляция жидкого теплоносителя в отопительной системе
Если Вы приняли решение установки отопительной системы, которая использует жидкий теплоноситель, стоит обратить внимание на то, как сам теплоноситель будет циркулировать в системе.
Есть два варианта – естественная циркуляция и искуственная.
Раглянем вариант системы с естественной циркуляцией. Жидкость перемещается в системе в результате гидростатического напора. Такой напор появляется в системе из-за разных температур теплоносителя по мере передвижения его по системе. Если углубляться в принцип самого процесса, то тут решающим фактором являются даже не разные температуры, а разная плотность жидкости. То есть, чем теплоноситель теплее, тем ниже у него плотность, соответственно тем он и легче. Аналогично, как и теплый воздух, горячая вода поднимается вверх, холодная же опускается вниз по системе. Также важным фактором в отопительной системе с естественной циркуляцией, является разная высота разных частей системы.
Отопительная система с естественной циркуляцией жидкого теплоносителя.
Естественная циркуляция в отопительной системе работает следующим образом:
жидкость сначала нагревается в отопительном котле а потом по главному стояку поднимается вверх. Подниматься ее заставляет разность температур, кроме этого ее подталкивает остывшая жидкость, которая возвращается в котел. Вверху стояка расположен расширительный бак, от которого расходятся подающие ветви трубопровода, по которым горячая вода подается в радиаторные батареи, а от батарей возвращается снова в котел. Подающие трубы и трубы обратной линии устанавливаются под наклоном, что также способствует движению теплоносителя. По мере движения, теплоноситель отдает тепло помещению и остывает, а благодаря этому еще быстрее движется в низ по системе.
В такой отопительной системе скорость теплоносителя зависит от разности температур и разности высот. Наиболее горячая вода всегда находится возле главного стояка, соответственно и тепловая мощность там будет наивысшая.
Помещения, которые находятся дальше по движению теплоносителя, будут прогреваться хуже. Поэтому естественная циркуляция в системе отопления не подходит для больших домов. Но, для дома, общей площадью до 100 м/2 подойдет отлично. Главным плюсом такой системы является энергонезависимость.
Отопительная система с искуственной циркуляцией жидкого теплоносителя.
Отопительные системы использующие искуственную циркуляцию, лишены всех минусов, которые присутствуют в системе с приминением естественной циркуляции. Вода в такой системе циркулирует принудительно, с помощью циркуляционного насоса. Насос устанавливается там, где температура теплоносителя наиболее низкая, как правило, на обратную линую. Установка такого насоса избавляет от необходимости прокладывания труб под уклоном, а также позволяет использовать более тонкие трубы. Такая возможность удешевляет саму конструкцию трубопровода и его проектирование.
Оптимальным решением является использование насоса с автоматической регулировкой мощности, в зависимости от условий.
Они наиболее экономичны, ведь не работают на полную мощность постоянно, соответственно расходуют меньше энергии.
Отопительние системы с искуственной циркуляцией жидкого теплоносителя способны быстро перемещать еще не остывший теплоноситель по трубопроводу, доставляя его в отдаленные участки. Такую систему уместно использовать в большых домах. Также еще один плюс – возможность использования необычних конструкций, например теплого пола.
Система отопления с естественной и принудительной циркуляцией
Водяные отопительные системы по принципу циркуляции теплоносителя можно разделить на два вида:
- с естественной циркуляцией,
- с принудительной циркуляцией.
Ниже рассмотрено, в чем разница между данными видами отопительных систем, а также, какие есть достоинства и недостатки.
Содержание
- 1 Отопительные системы с естественной циркуляцией теплоносителя
- 1.1 Достоинства системы отопления с естественной циркуляцией:
- 1.
2 Недостатки:
- 2 Отопительные системы с принудительной циркуляцией
- 2.1 Достоинства:
- 2.2 Недостатки:
2 Недостатки:Отопительные системы с естественной циркуляцией теплоносителя
Плотность воды при различной температуре:
при 400С — 992кг/м3
при 700С — 978 кг/м3
при 950С -962 кг/м3
Благодаря этому, при нагревании в котле, вода с меньшей плотностью поднимается вверх по главному стояку и поступает в разводящие трубопроводы, а из них в радиаторы, где отдавая тепло, вода остывает, становится тяжелее и через трубы обратной разводки, опускается вниз, в котел.
Цикл повторяется пока котел работает.
Как следствие, в системе присутствует циркуляционный напор, величина которого зависит от следующих факторов:
- разности температур нагретой и охлажденной воды (тут следует заметить, что для исключения падения температуры воды, главный стояк закрывают теплоизоляционным материалом, а обратные трубопроводы монтируют без утеплителя, чтобы вода охлаждалась)
- места расположения отопительных приборов относительно теплогенератора (чем выше расположены отопительные приборы над котлом, тем лучше будет прогреваться воздух в помещении)
Твердотопливный котел длительного горения — сутки на одной закладке дров!
Достоинства системы отопления с естественной циркуляцией:
- простота устройства и обслуживания
- отсутствие вибрации и шума
- достаточно длительный срок службы
Недостатки:
- медленное включение системы в действие
- повышение затрат в связи с использованием труб большего диаметра
- ограничение радиуса действия системы по горизонтали до 30 метров из-за небольшого циркуляционного давления
- возможность замерзания воды в трубопроводах, смонтированных в неотапливаемых помещениях
Отопительные системы с принудительной циркуляцией
В данных системах отопления движение теплоносителя обеспечивается за счет работы насоса.
Отопительные системы с принудительной циркуляцией используются в многоэтажных коттеджах, наличие насоса позволяет увеличивать длину трубопровода, а также применять различные схемы отопительной системы.
При монтаже следует придерживаться следующего правила, насосы устанавливаются в трубопровод обратной линии, что исключает взаимодействие с горячей водой и увеличивая его срок службы.
Достоинства:
- независимость от температуры теплоносителя
- увеличение протяженность трубопровода
- возможность применение различных схемных решений при монтаже системы отопления
- возможность регулировка режима работы
Недостатки:
- зависимости от электричества
- расходы на насос и его эксплуатацию
Также рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:
Как выбрать котел отопления?
Как рассчитать мощность системы отопления?
Как рассчитать объем системы отопления?
Какие системы отопления будущего?
/ / /
Будь то новое здание или модернизация старого здания: каждый, кто планирует модернизацию своей системы отопления, должен внимательно присмотреться к системам отопления будущего.
Потому что, хотя системы отопления, работающие на ископаемом топливе, обычно дешевы, их эксплуатация будет стоить больших денег в течение следующих нескольких лет. Природный газ и мазут зависят от мирового рынка и в то же время доступны только в ограниченных количествах. Вот почему системы отопления на мазуте или природном газе не рассчитаны на будущее. Ископаемое топливо также облагается налогом на выбросы углерода, что делает его еще более дорогим. Современные системы отопления, использующие возобновляемые источники энергии, такие как солнечные батареи или тепловые насосы, защищают окружающую среду. Энергия солнца, воздуха, земли или воды доступна бесплатно. Это значительно снижает затраты на электроэнергию в будущем. Энергоэффективные системы отопления делают владельцев недвижимости более независимыми от поставщиков энергии и политики. Системы отопления, такие как тепловые насосы, солнечная тепловая энергия или отопление с помощью биомассы, способствуют переходу сектора отопления в качестве значительной части перехода энергии.
Крупные субсидии для систем отопления будущего с использованием возобновляемых источников энергии
Правительство поддерживает возобновляемые источники энергии привлекательными субсидиями для достижения целей энергетического перехода в Германии. Следует отметить, что ежегодный бюджет на эти субсидии ограничен, и рекомендуется подавать заявки заблаговременно. Заявки на субсидии всегда должны подаваться подрядчику по отоплению до начала мероприятия, а также до подписания договора или покупки системы. Для этой цели требуется или, по крайней мере, рекомендуется консультация эксперта по энергоэффективности, которая также субсидируется. Для реставраторов старого дома, как правило, целесообразно составить с консультантом индивидуальную дорожную карту реновации, чтобы получить дополнительные субсидии на новую систему отопления. Для многих отопительных систем будущего могут применяться различные программы субсидирования KfW, BAFA, а также федерального правительства и правительств земель, а в некоторых случаях они могут быть объединены.
В зависимости от типа отопления и размера системы в Германии может быть реализовано возмещение до 50 процентов инвестиционных затрат на отдельные меры в рамках перехода сектора отопления. Независимо от того, является ли целью реконструкции дом с нулевым потреблением энергии или просто уютное старое здание, с этими системами отопления вы уже сегодня смотрите в будущее:
Тепловые насосы
Тепловые насосы используют свободные ресурсы окружающей среды. Они черпают тепло из воздуха, грунтовых вод или слоев земли. Все тепловые насосы очень энергоэффективны, если не требуется высокая и постоянная тепловая нагрузка. Этим требованиям лучше всего отвечают новые здания с оптимальной изоляцией. Также вместо радиаторов целесообразно использовать теплые полы или аналогичное панельное отопление. В сочетании с фотогальваникой тепловые насосы почти не требуют дополнительной дорогостоящей энергии. Это хорошо не только для окружающей среды, но и для бюджета. В лучшем случае владельцы недвижимости получают даже автономную систему горячего водоснабжения и отопления.
В зависимости от местоположения тепловой насос, безусловно, является одной из перспективных систем отопления. Бесплатная энергия и независимость от ископаемого топлива делают эту систему отопления очень привлекательной. В сочетании с фотогальванической системой возможно автономное, бесплатное и экологичное энергоснабжение, особенно в новых зданиях. В зависимости от местных условий и окружающей среды один из трех вариантов тепловых насосов может оказаться системой отопления будущего.
Тепловой насос «воздух-вода»
Тепловой насос «воздух-вода» работает практически везде, засасывая наружный воздух и используя его для нагрева теплоносителя. Эта система отопления является самой дешевой из-за простоты и простоты монтажа. Однако тепловому насосу требуется больше электроэнергии в холодные дни, чтобы поднять воздух до минимальной температуры.
Тепловой насос «рассол-вода»
Наиболее энергоэффективным вариантом является тепловой насос «рассол-вода». Он использует геотермальное тепло равномерно в течение года и, таким образом, имеет постоянно низкое энергопотребление.
Как и в случае с тепловым насосом типа «вода-вода», для глубокого бурения требуется официальное разрешение. В качестве альтернативы кольцевой траншейный коллектор является решением без разрешения, но требует больше места в саду.
Тепловой насос типа «вода-вода»
Этот тепловой насос, получающий тепло из грунтовых вод, стоит дороже. Всегда требуется разрешение. Это также требует рытья двух колодцев, что влечет за собой более высокие инвестиционные затраты и требования к обслуживанию. Если уровень грунтовых вод относительно высок, тепловой насос грунтовых вод чрезвычайно эффективен и экономичен.
Стоимость приобретения:
Тепловые насосы типа «воздух-вода»: от 10 000 до 15 000 евро
Рассольно-водяные тепловые насосы: от 20 000 до 25 000 евро в зависимости от типа коллектора
Тепловые насосы типа «вода-вода»: от 20 000 до 25 000 евро в зависимости от глубины залегания грунтовых вод и отопительной нагрузки
Возможные дополнительные затраты на приобретение фотогальваники
Субсидии:
Программа KfW: Жилые дома – кредит на индивидуальные мероприятия, новостройки с эффективным уровнем дома 40 (261)
Кредит на жилое строительство BEG – индивидуальные меры, существующее здание 5 лет и старше (262)
Субсидия на погашение до 35% приемлемых расходов, максимум 30 000 евро
Программа KfW: Возобновляемые источники энергии – стандартный кредит (270) для геотермального теплового насоса и фотогальваники
Тепловой насос для замены масляного отопления: + субсидия 10%
Модернизация системы отопления в рамках индивидуальной дорожной карты реконструкции + субсидия 5%
Преимущества:
Использование бесплатного тепла из окружающей среды
Не требует ископаемого топлива
Очень экологичный и с низким уровнем выбросов
Занимает мало места, так как не требует хранения топлива
Низкие требования к обслуживанию
Дом с нулевым потреблением энергии возможен в сочетании с фотогальваникой
Подходит для горячего водоснабжения и отопления
Недостатки:
Для тепловых насосов, использующих тепло земли или грунтовых вод, обычно требуется разрешение.
Воздушные тепловые насосы менее эффективны в холодных условиях
Требуется хорошая изоляция и, по возможности, панельный обогрев
Около 25-30% потребности в электроэнергии
Затраты на приобретение относительно высоки
Солнечная тепловая энергия
Одной только солнечной энергии достаточно, чтобы нагреть жилые помещения до уютного тепла. При достаточном количестве солнечных батарей на солнечной крыше реставраторы и строители в будущем будут бесплатно обогревать свое имущество. Солнечная тепловая энергия также служит для подачи горячей воды без необходимости в другой системе отопления. Солнечная тепловая система — самая экологичная система отопления будущего, но она имеет свои недостатки из-за низкого уровня солнечной радиации в холодное время года. По этой причине солнечная тепловая энергия лучше всего подходит в качестве вторичной системы отопления или дополнительной системы отопления в составе гибридной системы.
Затраты на приобретение:
Дотации:
Программа KfW: Жилые дома – кредит на индивидуальные меры, новое строительство с эффективным домом 40-го уровня (2603)
Кредит на жилое строительство KfW BEG – индивидуальные меры, существующее здание 5 лет и старше (262)
До 30% допустимых сумм
Субсидии на основе урожайности возможны от 20 квадратных метров и выше
В рамках гибридной системы отопления RE 35%, с бонусом замены масляного отопления 45%
Для газового гибридного отопления 30%, в качестве замены масляного отопления 40%
Планируется газовое отопление 20%
Модернизация системы отопления в рамках индивидуальной дорожной карты реконструкции + субсидия 5%
Преимущества:
Солнечная энергия является бесплатной и возобновляемой энергией
Снижает годовой расход энергии на производство тепла
Солнечное тепло может хорошо сочетаться с другими видами отопления
Относительно низкие инвестиционные затраты
Жизнеспособность в среднем через 15 лет
Недостатки:
Уклон и выравнивание крыши, а также затенение влияют на эффективность
При наибольшей потребности в тепле меньше всего солнечной радиации
Мощность в зимние месяцы составляет всего 20-30 процентов от максимальной тепловой нагрузки
Пеллетное отопление
Пеллетное отопление – это одна из систем отопления, использующих биомассу.
Субсидии:
Программа KfW: Жилые дома – кредит на индивидуальные меры, новостройки с эффективным уровнем дома 40 (261)
Кредит на жилое строительство KfW BEG – индивидуальные меры, существующее здание 5 лет и старше (262)
Субсидия: 35%
Инновационный бонус 40% за соблюдение лимита выбросов твердых частиц не более 2,5 миллиграммов на кубический метр
Отопление на биомассе вместо масляного отопления: + 10% субсидия
Модернизация системы отопления в рамках индивидуальной дорожной карты реконструкции + субсидия 5%
Возобновляемое сырье, доступное в регионах
Относительно низкий уровень выбросов углерода
Биомасса в настоящее время дешевле, чем ископаемое топливо
Хорошее дополнение к гибридному отоплению
Полностью автоматический режим
Требуется много места для хранения
Генерирует твердые частицы
Регулярная очистка и удаление золы
От 18 000 евро, в зависимости от отопительной нагрузки. Для среднего дома на одну семью с нормальным энергопотреблением реально ожидать не менее 30 000 евро плюс подключение к газу.
Программа KfW: Энергоэффективное строительство и модернизация – Грант на топливные элементы (433)
Инвестиционная субсидия в размере до 40% при приобретении и контракте на полное техническое обслуживание сроком на 10 лет, а также консультации экспертов по энергоэффективности
Базовая сумма 6 800 евро, 550 евро за 100 Вт мощности, максимум 34 300 евро
Относится к системам отопления мощностью от 0,25 до 5 кВт
Для новых и старых зданий
Может использоваться в качестве дополнения к федеральной субсидии на эффективное строительство (BEG)
Модернизация системы отопления в рамках индивидуальной дорожной карты реконструкции + субсидия 5%
Высокая эффективность более 90 процентов
Низкий уровень выбросов при использовании биогаза
Значительно более эффективны, чем обычные системы отопления на жидком топливе или газе
Система отопления, горячего водоснабжения и производства электроэнергии
Почти не требует обслуживания и бесшумен
Идеально подходит для высоких потребностей в электроэнергии в вашем собственном доме
В настоящее время не подходит для частных домохозяйств с низким энергопотреблением
Новая технология отопления без многолетнего опыта
Затраты на приобретение очень высоки
Использует ископаемый природный газ или биогаз, которые нельзя приобрести в масштабах всей страны
Производство электроэнергии, горячей воды и тепла
3
3
Право на получение субсидий в качестве отопления ТЭЦ при использовании биогаза или пеллет
Электричество может быть компенсировано при подаче в сеть
Слишком дорого и негабаритно для частного домохозяйства
Небольшие системы вряд ли можно купить
Имеет смысл только при наличии высокого спроса на энергию для отопления и электричества
Жизнеспособность в среднем через 25 лет
Программа KfW: Жилые дома – кредит на индивидуальные меры, новое строительство с эффективным домом 40-го уровня (2603)
Кредит на жилое строительство KfW BEG – индивидуальные меры, существующее здание 5 лет и старше (262)
Газовое гибридное отопление 30%
RE гибрид: 35% субсидия на погашение
RE гибрид с инновационным бонусом: 40%
Гибридное отопление вместо масляного отопления: + 10% субсидия
Модернизация системы отопления в рамках индивидуальной дорожной карты реконструкции + субсидия 5%
Комбинация преимуществ различных систем отопления
Гибридное отопление RE подходит даже для автономного энергоснабжения
Чрезвычайно безопасен для окружающей среды при использовании исключительно возобновляемых источников энергии
Перспективное отопление, которое можно комбинировать по отдельности
Использование различных источников энергии компенсирует большие колебания цен
- Эффективность и экологичность – Системы GHP передают тепло, а не производят его, поэтому они не полагаются на ископаемое топливо.
- Долговечность — система GHP устанавливается и защищается под землей. Срок службы труб около 50 лет.
- Не требуется места на полу. Для работы системы GHP не требуется большой блок обогрева/охлаждения или даже радиатор.
- Удобство — влажность не проблема.
- Бесшумные системы GHP не используют внешние компрессоры , поэтому шума практически нет.
Затраты на приобретение:
Преимущества:
Недостатки:
Топливные элементы
Топливные элементы являются одной из самых перспективных систем отопления.
Это потому, что этот тип отопления производит тепло для отопления, горячей воды и электричества одновременно. Эта система отопления использует принцип комбинированного производства тепла и электроэнергии и поэтому очень энергоэффективна. Используя холодное сгорание, топливный элемент использует химическую реакцию для выработки электроэнергии. Система отопления преобразует подаваемый природный газ через каталитический нейтрализатор для получения водорода и двуокиси углерода. Водород реагирует с кислородом, вырабатывая электричество. Хотя обычно используется ископаемый природный газ, системы отопления на топливных элементах чрезвычайно энергоэффективны благодаря комбинированному производству тепла и электроэнергии. Имеют высокий КПД более 90 процентов. Топливные элементы также могут работать на биогазе, если таковой имеется. В ближайшие несколько лет топливные элементы должны стать более популярными в качестве отопительных систем будущего, особенно если цены на приобретение продолжат падать, а биогаз станет более доступным.
Стоимость приобретения:
Субсидии:
Преимущества:
Недостатки:
Комбинированная теплоэлектростанция
ТЭЦ работает по тому же принципу, что и топливный элемент, но менее эффективна.
В когенерационной установке используется двигатель внутреннего сгорания для сжигания нефти, газа или биомассы. Система отопления имеет право на субсидии только в том случае, если она не работает на ископаемом топливе. В настоящее время ТЭЦ еще не является оптимальным решением для обычных домов на одну семью.
Дотации:
Затраты на приобретение:
Преимущества:
Недостатки:
Гибридное отопление
Гибридное отопление состоит либо из газового конденсационного котла в сочетании с системой отопления, использующей возобновляемые источники энергии.
С одной стороны, существуют системы отопления на биомассе, которые отапливают помещения за счет сжигания древесины, щепы или пеллет. В качестве альтернативы газовое отопление можно комбинировать с солнечной тепловой системой или тепловым насосом более экологичным способом. Гибридная система отопления RE использует не природный газ, а только возобновляемые источники энергии. Эта гибридная система отопления состоит из двух или более видов отопления, объединенных в одну систему с буферным баком. Таким образом, дровяное отопление, солнечная тепловая энергия и тепловые насосы могут эффективно использоваться в различных комбинациях.
Затраты на приобретение:
Дотации:
Преимущества:
Недостатки:
Отопительные системы будущего: сделать правильный выбор сегодня?
Тенденция будущего явно заключается в использовании возобновляемых источников энергии, большинство из которых даже доступны бесплатно.
Но не всякую систему отопления можно использовать повсеместно в настоящее время. В то время как тепловые насосы явно убедительны в новых зданиях, они, как правило, являются вторым выбором в неотремонтированных старых зданиях. Солнечная тепловая система требует отличного солнечного места и соответствующего уклона крыши, чтобы обеспечить достаточную мощность зимой. Гибридные системы отопления объединяют как минимум две системы отопления, которые оптимально дополняют друг друга в любое время года и для любых потребностей в отоплении. Покупка перспективных систем отопления в настоящее время все еще дороже, чем жидкое или газовое отопление. Однако использование бесплатной и возобновляемой энергии обеспечивает, по крайней мере, частичную независимость от поставщиков энергии и колебаний стоимости энергии. Любой, кто инвестирует в систему отопления будущего сегодня, сэкономит деньги в ближайшие годы и десятилетия.
Свяжитесь с нами
Пожалуйста, введите свои контактные данные здесь
Отправить сейчас
Использование земли для охлаждения и обогрева вашего дома
Большинство людей удивляются, узнав, что независимо от того, какая погода там, где вы живете, температура под землей всегда остается от 45 до 75 градусов по Фаренгейту.
Эксперты в области систем отопления и охлаждения разработали способ использования этого природного явления с помощью систем геотермальных или геотермальных тепловых насосов (GSHP). Результаты не только невероятно эффективны, но и экологически безопасны.
Геотермальные системы/системы GSHP используют природные подземные температуры путем обмена теплом с землей с использованием подземной сети труб, заполненных водой (или хладагентом). Зимой жидкость вытягивает тепло из земли и передает его в дом через теплообменник. Летом система забирает тепло из дома и отдает его обратно в землю. Это невероятная технология, которую можно использовать практически в любом доме, даже на небольших участках.
Хотя многие люди только сейчас слышат о системах GHP, эта технология не нова. По словам Джима Боуза, исполнительного директора Международной ассоциации геотермальных тепловых насосов (IGSHPA), «многие люди думают, что геотермальная энергия — это новая технология, из-за которой строители и домовладельцы неохотно ее используют».
«На самом деле, — сказал он, — этой идее более 150 лет».
Системы GHP имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными системами отопления и охлаждения. Не последним из них является экономическая эффективность. После того, как первоначальные инвестиции сделаны для установки системы, геотермальное отопление и охлаждение становятся значительно дешевле, чем другие системы. Вот как это измеряется с точки зрения затрат на миллион БТЕ (БТЕ — это количество тепла, выделяемого свечой):
Геотермальная энергия = 2,99 доллара США (@ 0,05 доллара США за кВт)
Источник воздуха = 5,23 доллара США (@ $. 05 за кВт)
Электричество = 14,73 долл. США (0,05 долл. США за кВт)
Природный газ = 10,20 долл. США (1,00 долл. США за терм)
Пропан = 13,92 долл. США (1,90 долл. США за галлон)
Мазут = 40,15 долл. США (4,50 долл. США за галлон)
9000 это, руки вниз, наименее дорогой. Имеются и другие преимущества, в том числе:
Как видите, у системы GHP множество преимуществ. Минусов мало. Самым большим препятствием для большинства людей является первоначальная стоимость и отсутствие знаний о том, как работает система GHP.
Если вы хотите получить бесплатную оценку стоимости установки системы GSHP в вашем доме, свяжитесь с Unique Indoor Comfort сегодня. Мы оценим ваши нагрузки по отоплению и охлаждению, тип вашей почвы, оценим количество имеющейся у вас земли по сравнению с тем, что необходимо, и рассмотрим другие подземные коммуникации и спринклерные системы, среди прочего.