Ще 30–40 років тому ніхто не говорив про опалення як про якусь матеріальну цінність, ніхто не вважав його за дорогий продукт. Герметизація будівель була неякісною — у холодну пору року часто доводилося підручними засобами закладати щілини завтовшки в палець, щоби не потрапляв протяг. Водночас радіатори у квартирах нагрівалися до 85–90 градусів, на їх поверхні за бажання можна було смажити яєчню.

Поступово проблема енергоефективності будівель вийшла на передній план. Стрімке зростання цін на газ (що суттєво збільшилося після 2014 року, зокрема і для України) змусило людей продавати свої будинки площею 400–600 м² та селитися у 200–300 м². Нині ця цифра скоротилася до 180–200 м². Люди почали замислюватися над тим, як утримати тепло всередині приміщень, водночас витрачаючи менше газу чи електрики. Раціональне використання цих ресурсів відповідно до розмірів житлової площі забезпечує низькотемпературна система опалення.

Що таке низькотемпературне опалення?

Сучасна низькотемпературна система опалення особлива тим, що її теплоносій зазвичай нагрівається до 50–55 градусів (наприклад, за температури -22 градуси за вікном). А ось у високотемпературних системах температура теплоносія сягає 80 градусів.

Низькотемпературна система опалення є основою проєктування опалення практично у всіх країнах. Його еволюцію можна простежити з 2014 року, коли в Європі традиційні газові котли поступилися місцем конденсаційним котлам, а ті, у свою чергу, — тепловим насосам «повітря-вода». Останні здатні з 1 кВт електрики виробляти 3,5 кВт тепла, що вдвічі ефективніше, ніж робота конденсаційних котлів.

Завдяки низькотемпературному опаленню в будинку завжди буде максимально комфортний мікроклімат за мінімальної витрати енергоресурсів.

Різновиди систем низькотемпературного опалення

Залежно від різновиду теплоносія низькотемпературне опалення можна поділити насамперед на газове та водяне.

Газове опалення

Серед обладнання системи газового опалення ключову нішу займає конденсаційний газовий котел. Принцип його роботи полягає у використанні тепла, яке в процесі конденсації віддає водяну пару. Це тепло нагріває й сам теплоносій. Використовувати газовий конденсаційний котел для опалення будинку набагато вигідніше і, відповідно, ефективніше, оскільки його коефіцієнт корисної дії вищий, ніж ККД звичайного газового котла.

Різновиди конденсаційних котлів можна охарактеризувати з урахуванням двох чинників — розташування та кількості нагрівальних контурів.

За розташуванням газові конденсаційні котли бувають:

За кількістю нагрівальних контурів:

Водяне опалення

В основі системи водяного опалення лежить передача тепла від рідкого теплоносія повітрю. Тепло генерується через тепловий насос. Залежно від джерела енергії розрізняють такі його різновиди:

На сьогодні найоптимальнішим рішенням є обігрів будинку тепловим насосом («повітря-вода» або геотермального), з використанням його в системі опалення, гарячого водопостачання та охолодження.

Будь-який тепловий насос для опалення будинку повинен обов’язково мати два важливі режими роботи:

Для того, щоб це обладнання працювало ефективно, необхідна наявність теплої підлоги — її ідеальна температура близько 25 градусів. Якщо температура буде вища, людина відчуватиме дискомфорт.

Елементи системи низькотемпературного опалення

Більш детально розберемо елементи низькотемпературного опалення в будинку.

Джерела тепла

Ефективна робота обладнання багато в чому залежить від особливостей джерел тепла, які нагрівають внутрішні теплоносії. Як уже згадувалося вище, основним джерелом тепла для водяного низькотемпературного опалення є тепловий насос. У всіх різновидах теплових насосів враховується клімат конкретної місцевості, оскільки сама енергія повітря залежить від перепадів температури. За низької температури тепловий насос може не справлятися з повноцінним опаленням приміщення, і знадобиться посилення у вигляді газового або електричного котла.

З іншого боку, на низькотемпературний режим впливає головний показник — конструктив будівлі. Вона має бути побудована так, щоб теплова енергія, яка зводиться всередині, повністю зберігалася.

Тому при влаштуванні теплового насоса «повітря-вода» насамперед враховуються два фактори:

Якщо говоримо про тепловий насос «грунт-вода», то джерелом енергії для нього стає тепло землі. Теплопровідність ґрунту багато в чому залежить від його типу, мінералізації та вологості. Сам теплонасос можна встановити як вертикально, зі свердловинами для труб, так і горизонтально, з трубами вздовж поверхні землі.

Опалювальні прилади

У системі низькотемпературного опалення найчастіше використовуються панельні та секційні радіатори, внутрішньопідлогові конвектори та фанкойли.

1. Низькотемпературні радіатори. Це традиційне обладнання для опалення будинку, у якому використовується теплоносій не вище 55 градусів.

2. Фанкойли. Підходять для охолодження/обігріву приміщень до оптимальної температури та працюють виключно в парі з тепловим насосом. Вони досить прості та зручні у використанні, а також енергоефективні. Крім того, існує широкий вибір фанкойлів, що дасть змогу підібрати обладнання відповідно до місця розташування та інтер’єру приміщень.

Типи фанкойлів:

3. Внутрішньопідлоговий конвектор. Такий тип обігрівача вбудовується в нішу підлоги паралельно до стіни або вікна. Такий тип приладів ідеально підходить для приміщень із панорамними вікнами, скляними перегородками та фасадами, не даючи утворюватися конденсату та запобігаючи запотіванню скла.

Теплоакумулятори

Теплоакумулятор (його ще називають буферною, або акумулюючою ємністю) практично на постійній основі використовується в системі теплових насосів. Це дає змогу суттєво підвищити ефективність роботи самого обладнання та водночас знизити витрати на опалення, які з кожним роком, на жаль, лише зростають. Найчастіше теплоакумулятор виглядає як циліндричний бак. У чому його особливість? Коли теплонасос працює на піку, буферна ємність поступово накопичує в собі теплову енергію і віддає її після того, як тепловий насос вимкнеться. Завдяки цьому у всіх приміщеннях будинку утримується потрібна температура.

Серед інших переваг теплоакумулятора:

Крім того, за низької температури за вікном випаровувач у теплових насосах може замерзнути, що негативно вплине на відбір тепла з повітря. Тому час від часу обладнання активізує режим розморожування випарника, і буферна ємність може віддати деякий запас збереженого тепла, щоб процес розморожування був максимально ефективним.

Які ще плюси використання теплоакумулятора разом із тепловим насосом?

Додатково в такій системі передбачена функція регулювання тепла поверхами або навіть будинками. Це особливо зручно, коли необхідно одночасно обігрівати не тільки сам будинок, а й сусідню будову, наприклад, лазню.

Під час вибору теплоакумулятора насамперед слід правильно визначити його об’єм, оскільки від цього залежить тривалість експлуатації. Неправильно розраховані дані можуть призвести до того, що система швидко вийде з ладу. За основу рекомендується взяти співвідношення 40–50 літрів буферної ємності на 1 кВт теплогенератора.

Плюси та мінуси низькотемпературних систем

У використанні низькотемпературного режиму набагато більше переваг, ніж недоліків. Давайте порівняємо:

Плюси

Мінуси

Непрофесійний підхід до конструктиву під час будівництва будівлі. Якщо конструктив поганий, високопотенційна енергія, що виробляється в будинку, грітиме вулицю.

У яких випадках краще використовувати систему низькотемпературного опалення

Низькотемпературне опалення будинку набагато ефективніше та економніше, ніж високотемпературне. Використання газового конденсаційного котла або теплового насоса «повітря-вода» (чи геотермального) у довгостроковій перспективі дозволить відчутно знизити витрати на гарячу воду та опалення. До того ж, низькотемпературний режим створює в будинку комфортніший мікроклімат без пересушування повітря й зайвої запиленості приміщень.

На сьогодні система низькотемпературного опалення є оптимальною. Актуальний як монтаж опалення в квартирі, так і встановлення в приватному будинку, за можливості низькотемпературну систему потрібно використовувати завжди.

Розрахунок низькотемпературного опалення

Розглянемо порівняння розрахунку високотемпературної системи (ліворуч) та низькотемпературного радіаторного опалення (праворуч) на прикладі підбору радіаторів.
При однакових габаритних розмірах радіатори низькотемпературної системи мають меншу потужність, оскільки температура теплоносія нижча. Щоб досягти необхідної потужності можна збільшити розміри радіатора. Так, ми зможемо збільшити тепловіддачу, зберігаючи низькотемпературний режим і економити електроенергію.

Відеоогляди