ГлавнаяРЕШЕНИЯ И УСЛУГИИнтеллектуальные здания

Энергоэффективность

Энергоэффективная система отопления дома

  В настоящее время на отечественном рынке представлен достаточно широкий ассортимент отопительного оборудования, которое позволяет собрать практически любую систему отопления в доме или коттедже. Проблема выбора компонентов отопительной системы сегодня сводится не только к понятиям надежности, безотказности или внешнему виду того или иного устройства.

  При практически постоянном удорожании энергоресурсов все большую актуальность приобретает вопрос об энергоэффективности отопительной установки в целом. Исследования, проведенные за рубежом, показали, что затраты на энергоносители составляют до 80% всех расходов за жизненный цикл системы отопления здания.

  Целью данного проекта является,   рассмотреть самые общие принципы построения наиболее энергосберегающих систем отопления, причем речь в дальнейшем пойдет о «традиционных» системах отопления в домах и коттеджах с использованием водогрейных котлов и радиаторов подключенных по верно-лучевой схеме,  теплых полов, обще-обменной вентиляции с рекуперацией, системы кондиционирования Сити Мульти.

Итак, возьмем индивидуальный жилой дом

  Вначале необходимо принять несколько «начальных условий» в качестве базовых.

  • Во-первых, задача заключается в создании оптимальной по затратам и максимально эффективной системы отопления (с учетом нагрева горячей воды).
  • Во-вторых, дом построен и теплоизолирован в соответствии с требованиями отечественных строительных норм и правил.
  • В-третьих, сама система отопления дома спроектирована с соблюдением всех действующих норм, на основании необходимых теплотехнических и гидравлических расчетов. Монтаж системы отопления будет выполнен опять же с соблюдением технологии и в полном соответствии с проектом.

  Любая система отопления дома или коттеджа состоит из трех основных частей:

  • генератора тепла;
  • приборов отопления и трубопроводов;
  • а также системы управления.

Рассмотрим эти компоненты с точки зрения максимальной энергоэффективности...

Генератор тепла

  Под этими словами подразумевается не только сам отопительный котел, но и его гидравлическая обвязка, а также насосное и смесительное оборудование.

  Современные системы отопления индивидуальных жилых домов обладают такой особенностью, как достаточно неоднородный и переменный характер потребления тепла от котельной. Сказанное относится и к температуре теплоносителя, и к его расходу в течение времени. Для теплого пола требуется теплоноситель с температурой в 35—40 °С, для бойлера ГВС (горячего водоснабжения) — до 85 °С. Расход теплоносителя может быть постоянным (для теплого пола) или резко переменным — для системы нагрева бассейна или бойлера ГВС. С другой стороны, любой отопительный котел имеет ограничения по минимальной температуре теплоносителя и далеко не лучшим образом реагирует на резкие изменения его температуры в течение времени. Решить проблему возможно, применив коллекторную схему построения котельной с отдельными насосно-смесительными группами для различных потребителей тепла.

  Исследования, проводившиеся Национальным Бюро по Стандартам (США) в 1988 году показали, что в режиме частичных нагрузок применение многокотельной установки с полным отключением неработающих котлов дает прирост К.П.Д. котельной до 25—30%. Из практического опыта нашей компании — применение двух котлов оправдано экономически начиная с мощности в 70—100 КВт.

  Принцип «один большой котел хуже, чем два маленьких» верен еще и с точки зрения надежности всей котельной установки в целом. Дополнительно до 3—5% экономии топлива дает запорный клапан отходящих газов, перекрывающих дымоход котла при неработающей горелке.

Приборы и трубы системы отопления

  Наиболее эффективной является система отопления дома, позволяющая достичь комфортной температуры в его помещениях при минимально возможной температуре теплоносителя. В максимальной степени этому удовлетворяет система отопления водяным теплым полом. Она является наиболее комфортной и гигиеничной системой отопления дома, и, кроме того, самой незаметной. Правильно спроектированный и смонтированный теплый пол способен работать практически со всеми видами полов — плиточными, паркетными, полами с линолеумом и ковролином.

  Однако расчеты показывают, что в климатических условиях средней полосы России только теплые полы зачастую не в состоянии компенсировать теплопотери здания, особенно с большой площадью остекления. Определяющим фактором здесь является жесткое ограничение на максимально допустимую температуру поверхности пола, которая не должна быть больше +27°С для большинства помещений.

  Оптимальной, таким образом, является комбинация теплых полов и радиаторной системы отопления. Огромный выбор типов, моделей и размеров радиаторов позволяет «вписать» их в дизайн любого помещения в соответствии с проектом системы отопления дома.

  У большинства современных радиаторов имеется возможность подключения снизу, из стены или из пола, что позволяет убрать из интерьера трубы системы отопления. К достоинствам всех используемых современных материалов, применяемых при изготовлении трубопроводов для систем отопления и водоснабжения, относятся:

  • экологичность;
  • отсутствие коррозии;
  • отсутствие отрицательных влияний на свойства воды;
  • способность выдерживать высокие давления;
  • длительный срок службы (медь — до 100 лет, полипропилен — 30—50 лет, сшитый полиэтилен и металлопласт — 50 лет).

  С точки зрения энергоэффективности оптимальным является коллекторно-лучевая двухтрубная схема построения системы радиаторного отопления, когда на каждое помещение идет своя ветка отопления — подающая и обратная трубы. Это позволяет максимально точно поддерживать заданную для помещения температуру с минимальным отрицательным влиянием на соседние помещения дома. Исполнительные приводы системы климат-контроля при этом размещаются скрытно, как правило внутри коллекторного шкафа.

Система управления

  Современные системы управления способны внести существенный вклад в экономию энергоносителя, необходимого для отопительной установки. Максимальная энергоэффективность достигается при наличии у системы управления следующих основных функций:

  • управление в зависимости от погоды;
  • приоритет контуров;
  • датчик комнатной температуры;
  • возможность внешнего управления и обмена данными.

Управление в зависимости от погоды

  Эта функция управления автоматически корректирует температуру теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. Следует помнить, что расчетная температура (−28 °С) держится не более 3—5% дней в году, и отсутствие погодозависимого управления приводит к превышению комфортной комнатной температуры, и, как следствие, к перерасходу топлива.

  Дополнительно, как правило, предусматривается переключение между режимами «зима» и «лето», в последнем случае отопительные контуры выключаются, и работают только те контуры, которые предназначены для круглогодичного использования или контур бойлера ГВС.

Приоритет контуров

  Как правило, речь идет о приоритете приготовления горячей воды. На время работы бойлера ГВС система «Умный дом» отключает теплоснабжение вспомогательных контуров или теплоснабжение всех остальных контуров системы отопления дома. Это позволяет уменьшить мощность котельной установки, равномернее распределить тепловую нагрузку во времени, и, таким образом, снизить потребление топлива.

Датчик комнатной температуры

  Предназначен для более точного поддержания заданной температуры внутри дома, при поэтажной системе отопления — на отдельном этаже. Как правило, датчик температуры совмещен с регулятором, с помощью которого и задается необходимая температура на отдельном этаже или помещении.

  Замеры на реальных объектах показывают, что разница температуры теплоносителя для отдельных этажей может достигать 10—15 °С.

  Современные системы управления «Умный дом» позволяют программировать снижение температуры в помещениях на ночь, когда все спят, или, наоборот, днем, когда все на работе. Надо ли говорить, что это приводит к значительной экономии топлива для котельной установки!

Возможность внешнего управления и обмена данными

  Комплексная автоматизация инженерных систем позволяет снизить общее энергопотребление дома или коттеджа за счет применения системы покомнатного климат-контроля и увязывания между собой алгоритмов работы систем отопления, вентиляции, кондиционирования и электроснабжения. Единое управление климатическими системами повышает комфорт проживания в доме, снижает риск внештатных ситуаций (вывод сообщений на пульт диспетчера, оповещение владельца дома) и приводит к экономии средств на энергоносители.

Вывод

  Минимальный расход энергоресурсов возможно обеспечить в системе отопления дома, построенной по следующим принципам:

  • современный водогрейный котел с высоким К.П.Д. (при мощности от 70 КВт — двух- или многокотельная установка) с раздельными смесительными контурами для отдельных потребителей;
  • коллекторно-лучевая схема радиаторного отопления (предпочтительно поэтажная) с максимально широким применением водяных теплых полов;
  • система управления, имеющая основные энергосберегающие функции и возможность интегрирования в комплексную систему управления.