Какое отопление лучше для дома: виды и типы, что экономичнее и как выбрать лучшее отопление для частного дома?

Однако эти системы редко используются и могут быть опасны, поэтому мы не будем их здесь обсуждать.

В солнечном климате, когда требуется мало тепла, можно просто позволить солнцу обогреть ваш дом, что называется пассивным солнечным отоплением. Но это непрактично для других климатических условий.

Вот лучшие варианты для обогрева вашего дома энергоэффективным способом. Мы объясняем каждый, даем рейтинги эффективности, перечисляем плюсы и минусы и указываем стоимость системы.

Геотермальные тепловые насосы используют возобновляемое тепло в недрах земли для обеспечения эффективного и действенного отопления.

Спрос на геотермальные системы в большинстве лет растет двузначными числами. А стоимость геотермальных тепловых насосов снизилась и стабилизировалась, что делает их более привлекательными для потребителей.

Как работают геотермальные тепловые насосы: Геотермальную систему также называют геотермальным тепловым насосом. Система собирает солнечное тепло, хранящееся в земле или воде, которая поддерживает довольно постоянную температуру в течение всего года. Хладагент в тепловом насосе конденсирует это тепло, обеспечивая достаточное количество тепла для обогрева домов в самых холодных климатических условиях.

Летом он отводит тепло из вашего дома в землю в обратном порядке.

Этот теплообмен происходит с использованием теплового насоса, смеси воды и гликоля и контурной системы. Более полное объяснение доступно в нашем Руководстве покупателя геотермальных тепловых насосов. Стоимость, бренды и ссылки на отдельные руководства по брендам тепловых насосов включены.

Почему геотермальная энергия так эффективна: Как и все тепловые насосы, геотермальная система собирает уже имеющееся тепло. Он не сжигает ископаемое топливо и не использует тепло электрического сопротивления, как обогреватель.

Во-вторых, поскольку температура под землей намного выше, чем в зимнем воздухе, собирать тепло гораздо легче.

Летом прохладная земля или вода получают тепло намного лучше, чем горячий летний воздух. Эти перепады температур делают геотермальную энергию намного более эффективной.

Самый эффективный: Самые эффективные на сегодняшний день геотермальные тепловые насосы имеют рейтинг эффективности более 35 EER для систем с замкнутым контуром и более 45 EER для систем с открытым контуром.

Эти рейтинги взяты из списка самых эффективных тепловых насосов Energy Star.

Плюсы и минусы: Огромная эффективность является основным преимуществом геотермальных тепловых насосов. Петлевые системы долговечны. К недостаткам можно отнести высокие затраты на оборудование и ремонт.

Стоимость геотермального теплового насоса: от 11 000 до 25 500 долларов. Системы с замкнутым контуром менее эффективны, чем системы с открытым контуром, но и стоят дешевле.

Геотермальные тепловые насосы окупаются быстрее всего за счет более низких счетов за электроэнергию в очень теплом и влажном климате. Вторым лучшим климатом является холодный климат. В умеренном климате без высокого спроса на отопление или охлаждение геотермальная энергия не является экономически эффективным выбором.

Примечание: В этом руководстве мы используем EER (рейтинг энергоэффективности), а не SEER (сезонный рейтинг энергоэффективности). Мы делаем это для согласованности.

Тепловые насосы Mini Split, также известные как без воздуховодов, представляют собой систему с источником воздуха. Это означает, что они берут тепло из воздуха и отдают тепло в воздух, в отличие от геотермальной системы.

Это еще одна ниша HVAC, которая в последнее время демонстрирует двузначный ежегодный рост, занимая долю рынка у стандартных сплит-систем, рассматриваемых далее. Они называются «мини-сплит», потому что наружный и внутренний блоки меньше.

Как работают мини-сплит-системы: Системы состоят из наружного блока, который обслуживает до 8 внутренних блоков. При нагреве хладагент в наружном блоке забирает тепло из наружного воздуха. Затем горячий хладагент циркулирует во внутреннем блоке, где попадает в змеевик, где выделяется тепло. Вентилятор во внутреннем блоке рассеивает тепло.

Наше руководство по мини-сплит-кондиционерам и тепловым насосам является исчерпывающим. Он содержит плюсы и минусы, затраты и факторы стоимости, ведущие бренды и ссылки на многие бренды, которые мы рассмотрели индивидуально.

Почему тепловые мини-сплит-насосы так эффективны: Эти системы не производят тепло, а собирают и перемещают его с помощью хладагента. Во-вторых, они используют инверторную технологию, которая очень точно регулирует мощность нагрева и охлаждения, что исключает перегрев или переохлаждение.

Очищенный воздух не теряется из-за утечек из воздуховодов, поскольку они являются частью большинства систем. Наконец, мини-тепловые насосы требуют очень небольшого количества электроэнергии для работы

Наиболее эффективные: Самые эффективные на сегодняшний день мини-тепловые насосы со сплит-системой имеют рейтинг EER, близкий к 20 или чуть выше. В последнем списке самых эффективных тепловых насосов, сертифицированных Energy Star, указаны бренды и модели.

Плюсы и минусы: Мини-плиты обеспечивают впечатляющую эффективность при гораздо меньших затратах, чем геотермальное тепло. К минусам можно отнести более высокую стоимость установки для многозонных систем. Каждый внутренний блок представляет собой отдельную и дорогостоящую установку. Это делает общие затраты выше, чем для канальных сплит-систем с одним внутренним блоком, который подает воздух во все комнаты.

Стоимость теплового насоса без воздуховодов: От 3000 до 12 000 долларов в зависимости от размера теплового насоса и количества внутренних блоков.

Тепловые насосы Mini Split наиболее экономичны в жарком и теплом климате. Более новые блоки эффективно работают и в очень холодную погоду, не требуя резервного электрического обогрева. Но тепловые насосы для холодного климата остаются довольно дорогими.

Эти воздушные тепловые насосы остаются самыми доступными и популярными, хотя рынок для них растет не так быстро, как для других типов. Они забирают долю рынка у комбинаций переменного тока и газовых печей, потому что их можно использовать в более холодном климате, чем предыдущие поколения.

В нашем Руководстве по покупке теплового насоса приведены плюсы и минусы, варианты функций, стоимость теплового насоса и стоимостные факторы, а также информация о том, как правильно выбрать эффективность теплового насоса для вашего климата.

Как работают сплит-системы с тепловым насосом: В стандартных тепловых насосах хладагент циркулирует между наружным и внутренним блоками. Внутренний блок обычно представляет собой приточно-вытяжную установку, но можно использовать и газовую печь.

Зимой тепло аккумулируется снаружи и отдается в помещении. Летом происходит обратное. Нагретый и кондиционированный воздух циркулирует по воздуховодам с помощью нагнетателя в воздухораспределителе или печи.

Почему тепловые насосы сплит-системы настолько эффективны: Как и другие типы тепловых насосов, тепло собирается и перемещается из одного места в другое. Для циркуляции хладагента, переносящего тепло, требуется совсем немного энергии. Инверторные компрессоры в агрегатах с переменной производительностью делают тепловые насосы еще более эффективными, а некоторые новые агрегаты способны обеспечивать достаточное количество тепла при температурах значительно ниже нуля.

Самый эффективный: Максимальный КПД по току составляет около 15 EER, что меньше, чем у мини-сплит-системы и геотермальной.

Плюсы и минусы: Хотя большинство систем менее эффективны, чем геотермальные и мини-сплит-системы, стандартные тепловые насосы стоят дешевле. Они очень выгодны, особенно по сравнению с газовыми печами и котельными установками. Лучшие рейтинги эффективности растут с каждым годом.

Стоимость сплит-системы с тепловым насосом: от 2300 до 6300 долларов. Размер устройства, эффективность, производительность и факторы установки влияют на стоимость.

Эти эффективные системы домашнего отопления предлагают выгодную цену как в жарком климате, так и в климате с прохладной зимой.

Более 50% домов по-прежнему отапливаются газовыми печами, что является впечатляющим показателем, если учесть более эффективные системы отопления.

Как работают системы газовых печей: Природный газ или пропан сжигают для получения тепла. Когда горячие дымовые газы выходят из топки через герметичный выхлоп, они проходят через один или два теплообменника. Тепло, а не дымовой газ, передается воздуху, циркулирующему нагнетательным вентилятором по теплообменникам и воздуховодам.

Двухтопливные тепловые насосы содержат газовую печь и тепловой насос. Они предназначены для очень холодного климата. Печь используется только при отрицательных температурах, слишком низких для эффективности теплового насоса.

Почему газовые печи настолько эффективны: Газовые клапаны с переменной производительностью, описанные в нашем Руководстве по печам, вторичные теплообменники и воздуходувки с регулируемой скоростью в сочетании обеспечивают очень эффективный нагрев.

Самый эффективный: Лучшие газовые печи имеют рейтинг эффективности нагрева AFUE 9от 5% до более чем 98%.

Плюсы и минусы: Преимущества эффективных газовых печей заключаются в более низкой стоимости по сравнению с тепловыми насосами и очень хорошем комфорте в помещении, который они обеспечивают.

Недостатком является то, что эксплуатационные расходы для наиболее эффективных печей могут быть в два-три раза выше, чем для наиболее эффективных газовых печей. Хотя эффективность такая же, как у газовых котлов, часть тепла уходит из воздуховодов. Это означает, что эксплуатационные расходы для газовых печей выше

Стоимость газовой печи: Стоимость установки газовых печей , сертифицированных Energy Star, составляет от 2800 до 4500 долларов США.

Газовая печь — хороший выбор, если вам нужно недорогое решение для отопления, которое сократит расходы на отопление при замене старой печи.

Котлы не так популярны в США, как раньше, но они могут обеспечить комфортное достаточно эффективное отопление.

Как и в случае с другими системами, мы создали Руководство по газовым и жидкотопливным котлам. В нем описаны типы котельных систем, лучшие бренды и обзоры, цены и как выбрать котел правильного размера для вашего дома. Есть ссылки на наши обзоры ведущих брендов, таких как Buderus, Carrier, LAARs, Weil-McClain, Peerless и других.

Как работает котельная: Для нагрева воды используется природный газ или пропан. Используются две основные системы распределения. Первый обеспечивает циркуляцию воды к радиаторам, которые можно открывать или закрывать для зонального отопления. Во-вторых, это циркуляция трубопроводов теплого пола с горячей водой, что позволяет теплу излучаться вверх и в жилое пространство.

Комбинированные котлы, называемые комбинированными котлами, производят достаточно горячей воды для обогрева вашего дома и обеспечения горячей водой для бытовых нужд.

Почему котлы такие эффективные: Конденсационные котлы используют вторичный теплообменник, чтобы лучше использовать создаваемое тепло.

Самый эффективный: Конденсационные котлы имеют рейтинг AFUE от 90% до 98%, что примерно равно газовым печам. В этот список самых эффективных котлов Energy Star входят марки и модели.

Плюсы и минусы: Лучистое тепло – это комфортное тепло, которое легко зонировать. Котлы тихие. Поскольку они не используют воздуховоды и принудительную вентиляцию, аллергены не разносятся по дому.

Котельные установки стоят дороже, чем газовые котельные установки и ремонт. Они имеют более высокие эксплуатационные расходы, чем системы с тепловым насосом.

Стоимость газового котла: от 3000 до 9700 долларов

Если в вашем доме есть бойлер, замена его бойлером будет наиболее рентабельной. Они являются хорошим выбором для дополнений, когда установлена ​​система лучистого пола.

Таблица ниже основана на отоплении дома площадью 2000 квадратных футов в зоне 5.

Если вы живете в зоне 1, 2, 3 или 4, годовая стоимость отопления будет ниже. В зонах 6 и 7 стоимость будет выше.

Тип системы	Эффективность	Стоимость системы	Годовые эксплуатационные расходы (1)
Геотермальный тепловой насос	35–45 EER	11 000–25 500 долл. США	582
Мини-тепловой насос сплит-системы	18–20 EER	от 3 000 до 12 000 долл. США	1048
Стандартный тепловой насос	13–15 EER	2 300–6 300 долл. США	1265
Газовая печь	95% — 98,7% AFUE	От 2800 до 4500 долларов США	1884
Газовый котел	95% — 98%	От 3000 до 9700 долларов США	1736
(1) Годовые эксплуатационные расходы указаны для умеренно холодного климата.

Существует множество факторов, определяющих наиболее экономичный способ отопления дома. Для чистой эффективности геотермальная энергия является вершиной, но установка очень дорогая. Если вы планируете жить в своем доме в течение длительного времени, то стоит подумать о геотермальной энергии.

Для более короткого срока эксплуатации – от 5 до 15 лет – отличным выбором будет мини-сплит или стандартный тепловой насос.

Для экономичного и эффективного отопления лучше всего подойдет газовая печь Energy Star. А если у вас уже есть котел или вы строите небольшую пристройку и вам нравится идея с подогревом пола, котел сделает помещение очень уютным. Котельные системы также рекомендуются для тех, кто страдает аллергией или астмой, которых беспокоят системы принудительной вентиляции.

Что теперь?

Если вы готовы получить оценки по одному или двум типам систем, наша бесплатная система местных расчетов сделает это быстро и удобно. Нет никаких затрат или обязательств. Подрядчики проходят предварительную проверку на наличие лицензии, страховки и опыта.

Если вы предпочитаете более подробно изучить варианты, наши руководства по системам, которые вы хотите изучить, станут отличным следующим шагом.

Также интересует наиболее эффективная система охлаждения, прочитайте наше руководство по наиболее эффективному кондиционеру здесь.

Написано Рене Лангер

Рене проработал 10 лет в сфере HVAC и сейчас является старшим специалистом по комфорту в PICKHVAC. Он имеет степень младшего специалиста по HVAC колледжа Lone Star и сертификаты EPA и R-410A.

Электрический нагрев сопротивлением | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Электрический резистивный нагрев на 100 % энергоэффективен в том смысле, что вся поступающая электрическая энергия преобразуется в тепло. Однако большая часть электроэнергии производится с помощью угольных, газовых или масляных генераторов, которые преобразуют только около 30% энергии топлива в электричество. Из-за потерь при производстве и передаче электроэнергии электрическое тепло зачастую дороже, чем тепло, производимое в домах или на предприятиях, где используются приборы для сжигания топлива.

Если единственным вариантом является электричество, тепловые насосы предпочтительнее в большинстве климатических условий, поскольку они легко сокращают потребление электроэнергии на 50 % по сравнению с электрическим обогревом. Могут быть некоторые исключения, например, в климате с таким небольшим количеством отопительных дней, что стоимость обогрева электрическим сопротивлением незначительна.

Электрическое отопление сопротивлением также может иметь смысл для пристройки к дому, если нецелесообразно расширять существующую систему отопления для снабжения теплом новой пристройки.

Типы электрических нагревателей сопротивления

Нагрев электрическим сопротивлением может подаваться от централизованных электропечей с принудительной подачей воздуха или от обогревателей в каждом помещении. Комнатные обогреватели могут состоять из электрических плинтусных обогревателей, электрических настенных обогревателей, электрических обогревателей или электрических обогревателей.

Электрические печи

Эксплуатация электрических печей дороже, чем других систем электрического сопротивления, из-за потерь тепла в воздуховодах и дополнительной энергии, необходимой для распределения нагретого воздуха по всему дому (что характерно для любой системы отопления, в которой для распределения используются воздуховоды). Нагретый воздух подается по всему дому по приточным каналам и возвращается в топку по обратным каналам. Если эти воздуховоды проходят через неотапливаемые помещения, они теряют часть своего тепла за счет утечки воздуха, а также излучения и конвекции с поверхности воздуховода.

Вентиляторы (большие вентиляторы) в электрических печах перемещают воздух через пакет из трех-семи катушек электрического сопротивления, называемых элементами, каждая из которых обычно имеет номинальную мощность пять киловатт. Нагревательные элементы печи включаются поэтапно, чтобы не перегружать электрическую систему дома. Встроенный термостат, называемый ограничителем, предотвращает перегрев. Этот ограничитель может отключить печь, если вентилятор выйдет из строя или если грязный фильтр блокирует поток воздуха.

Как и в случае любой печи, важно очищать или заменять фильтры печи в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы система работала с максимальной эффективностью.

Электрические плинтусные обогреватели

Электрические плинтусные обогреватели представляют собой зональные обогреватели, управляемые термостатами, расположенными в каждой комнате. Плинтусные обогреватели содержат электрические нагревательные элементы, заключенные в металлические трубы. Трубы, окруженные алюминиевыми ребрами для облегчения теплопередачи, проходят по всей длине корпуса нагревателя плинтуса или шкафа. Когда воздух внутри обогревателя нагревается, он поднимается в комнату, а более холодный воздух втягивается в нижнюю часть обогревателя. Некоторое количество тепла также излучается трубой, ребрами и корпусом.

Плинтусные обогреватели обычно устанавливаются под окнами. Там поднимающийся теплый воздух противодействует падающему прохладному воздуху из холодного оконного стекла. Плинтусные обогреватели редко размещают на внутренних стенах, потому что стандартная практика обогрева заключается в подаче тепла по периметру дома, где происходят самые большие потери тепла.

Плинтусные обогреватели должны располагаться не менее чем на три четверти дюйма (1,9 сантиметра) над полом или ковром. Это делается для того, чтобы более холодный воздух на полу проходил под ребрами радиатора и через них, чтобы его можно было нагреть. Утеплитель также должен плотно прилегать к стене, чтобы теплый воздух не проходил за ним и не испачкал стену частицами пыли.

Качество плинтусных обогревателей значительно различается. Более дешевые модели могут быть шумными и часто плохо контролируют температуру. Ищите этикетки от Underwriter’s Laboratories (UL) и Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA). Сравните гарантии различных моделей, которые вы рассматриваете.

Электрические настенные обогреватели

Электрические настенные обогреватели состоят из электрического элемента с отражателем позади него для отражения тепла в помещение и, как правило, вентилятора для перемещения воздуха через обогреватель. Обычно они устанавливаются на внутренних стенах, поскольку установка на наружной стене затрудняет изоляцию.

Системы контроля

Все типы электронагрева контролируются термостатом. В плинтусных нагревателях часто используется термостат сетевого напряжения (термостат напрямую регулирует мощность, подаваемую на нагревательное устройство), в то время как в других устройствах используются термостаты низкого напряжения (термостат использует реле для включения и выключения устройства). Термостаты сетевого напряжения могут быть встроены в нагреватель плинтуса, однако они часто не точно определяют температуру в помещении. Вместо этого лучше использовать удаленный сетевой или низковольтный термостат, установленный на внутренней стене. Доступны как сетевые, так и низковольтные термостаты в виде программируемых термостатов для автоматического снижения температуры ночью или во время вашего отсутствия.

Плинтусные обогреватели подают тепло в каждую комнату индивидуально, поэтому они идеально подходят для зонального отопления, которое включает в себя обогрев занятых комнат в вашем доме, позволяя нежилым помещениям (например, пустым комнатам для гостей или редко используемым комнатам) оставаться более прохладными. Зональное отопление может обеспечить экономию энергии более чем на 20% по сравнению с обогревом всей площади вашего дома.

Зональный обогрев наиболее эффективен, когда более холодные части дома изолированы от нагретых, что позволяет различным зонам работать независимо друг от друга. Обратите внимание, что более прохладные части вашего дома по-прежнему должны нагреваться до температуры значительно выше нуля, чтобы избежать замерзания труб.