Бесплатное отопление дома своими руками

Можно ли снизить затраты для отопления частного дома? Для решения этой проблемы устанавливают эффективные котлы с максимальным показателем КПД до 100%, монтируют радиаторы с оптимальным значением теплопередачи. Но помимо этого можно использовать альтернативные источники энергии, благодаря которым можно сделать бесплатное отопление частного дома своими руками с фото и видео. Но сначала рассмотрим их специфику.

Альтернативные методы отопления дома

Основная задача при создании любых отопительных систем – эффективно использовать энергию для ее трансформацию в тепловую, для поддержания температуры в доме. Помимо традиционного твердого топлива, жидкого и газа можно использовать и другие. К ним, прежде всего, относятся солнечная энергия и геотермальные свойства нашей планеты.

Нужно отметить, что бесплатное отопление дома является условным. В любом случае будет затрачиваться электроэнергия для работы установки по преобразованию энергии солнца или температурной разницы в глубоких слоях грунта. На практике сделать бесплатное отопление дома своими руками можно следующих типов:

• Солнечные коллектора. Они преобразовывают солнечную энергию, которая передается теплоносителю. Могут использоваться как источник горячего водоснабжения в летний период;
• Геотермальные установки. Работают на принципе увеличения температуры грунта при увеличении глубины. Эффективнее солнечных коллекторов, так как практически не зависят от внешних погодных условий.

В каждом из них применяются электроустановки – насосы, компрессора и т.д. Поэтому полностью насколько действительно бесплатное отопление дома своими руками, видео о котором поможет организовать подобные системы самостоятельно, – зависит от КПД конкретной установки.

Сначала необходимо рассчитать мощность будущей установки для отопления. При этом следует учитывать зависимость эффективности от погодных условий и технических характеристик дома.

Солнечный коллектор для отопления частного дома своими руками

Гелиосистема отопления частного дома является хорошей альтернативой для организации дополнительного источника получения тепла. Для того чтобы сделать бесплатное отопление своими руками такого вида понадобится солнечный коллектор.

Принцип работы заводских моделей основан на передаче тепловой энергии от теплоносителя воде через теплообменник. Циркуляция жидкости, находящейся в сети трубок, происходит за счет разницы температур в верхней и нижней точках конструкции. В качестве дополнительного устройства для повышения КПД в бесплатное отопление частного дома на солнечном коллекторе может быть включен насос.

В вакуумных установках тепло от солнечного света передается особой газообразной смеси. Так уменьшается показатель инертности – нагрев воды через теплообменник происходит намного быстрее, чем для жидкостных моделей

Стоимость уже готовых моделей напрямую зависит от их номинальной мощности, конструктивных особенностей.

Учитывая столь высокую стоимость – можно ли сделать отопления дома бесплатной энергией самостоятельно? Для этого понадобится следующее:

• Деревянная рама. Оптимальный размер – 2000*1500 м;
• Трубки из прозрачного полимера – сшитого полиэтилена. К ним нужны фитинги и переходники;
• Теплообменник. Можно использовать от старого котла отопления. Лучше всего – от газового;
• Накопительная емкость.

На раму устанавливаются трубки, причем они должны располагаться вертикально. С помощью фитингов и переходников они формируют змееобразный контур. Для уменьшения тепловых потерь лицевая часть защищается листом прозрачного поликарбоната, который потом красится в черный цвет. Подробнее о технологии изготовления бесплатного отопления дома своими руками можно ознакомиться в видеоматериале:

Однако подобные проекты отопления частного дома бесплатно малоэффективны. Главным недостатком является зависимость от погодных условий.

Солнечный коллектор должен быть заполнен антифризом или газом. Воздействие отрицательных температур не должно сказываться на его агрегатном состоянии.

Геотермальное отопление дома

Для практического применения по-настоящему полезного бесплатного отопления дома рекомендована установка геотермальных систем. Они представляют собой три контура, каждый из которых выполняет определенную функцию.

Сделать подобное бесплатное отопление дома только своими руками проблематично. Загвоздка может заключаться в организации основных компонентов системы:

• Наружный контур. Должен располагаться в грунте на глубине не менее 10 м. Альтернатива – погружение труб в близлежащий водоем. Важно, чтобы температура среды была на 7-8°С выше, чем на поверхности;
• Средний контур. В нем с помощью теплообменника энергия от нагретой воды (не менее 10-12°С) передается хладагенту. После сжатия в компрессоре его температура повышается до 65-70°С;
• Внутренний контур. Для бесплатного отопления своими руками с помощью геотермальной установки нужно передать температур хладагента воде в системе отопления. Эту функцию выполняет второй теплообменник.

Однако еще на этапе проектирования нередко сталкиваются с проблемой самостоятельной организации бесплатного отопления частного дома. Прежде всего – в установке труб наружного контура. Предварительно выполняется расчет глубины залегания магистрали, где температура будет оптимальной в зимнее время. Использование водоема, как основной среды с повышенной температурой не всегда возможно физически.

Для бесплатного отопления, сделанного своими руками, с тепловым насосом типа «вода-земля» нужно предварительно проверить глубину замерзания водоема. Трубы должны располагаться ниже этой точки на 15-20 см.

Также для отопления дома с помощью бесплатной энергии нужно выполнить земляные работы. Для сверления вертикальных скважин потребуются услуги специализированной компании. И, кажется, что сделать самостоятельно без проекта отопление частного дома бесплатно невозможно. Стоимость комплексной услуги вместе с оборудованием в среднем составляет 750-800 тыс. руб. Но эту цифру можно существенно уменьшить, если сделать грамотное распределение средств при организации бесплатного автономного отопления частного дома:

• Тепловой насос можно приобрести самостоятельно. В среднем, на 1 кВт потребляемой электрической мощности он будет вырабатывать 10 Квт тепловой энергии. Стоимость грунтовых моделей составляет 290-300 тыс. руб. Насосы типа «земля-земля» обойдутся дороже – от 340 тыс. руб;
• Для расчета продолжительности наружной магистрали в бесплатном отоплении частного дома можно воспользоваться онлайн калькулятором. Но при этом точность будет значительно ниже, чем при заказе платного проекта геотермальной установки. Подобная документация может обойтись в 25-30 тыс. руб;
• Сверление скважин в грунте можно поручить компании по организации систем автономного водоснабжения. Они могут заниматься монтажом элементов бесплатного отопление дома. Своими руками сделать эту работу проблематично.

Все остальное делается самостоятельно. Пример организации бесплатного отопления частого дома своими руками показан на видео:

Для самостоятельного проектирования и монтажа бесплатного отопления частного дома своими руками лучше всего ознакомиться с фото и видео материалами. Наглядный пример поможет оценить трудоемкость будущей работы, а также станет основой для организации всего процесса.

strojdvor.ru

Выбор источника тепла

Откуда можно извлечь тепловую энергию без затрат в процессе ее добычи?

Выбор бесплатных источников достаточно велик:

• Геотермальная энергия. Земля ниже уровня промерзания имеет постоянную температуру, которую можно использовать для обогрева.
• Энергия, извлеченная из воды. Если рядом есть незамерзающий водоем — его тоже можно использовать в качестве источника тепловой энергии.
• Наконец, из воздуха всегда можно извлечь тепло, охладив его еще сильнее.

Технологии, позволяющие реализовать все перечисленные проекты, существуют давно. Проблема лишь в том, что полученное тепло не будет бесплатным: тепловые насосы используют для перекачки тепла электроэнергию. Причем на обогрев дома площадью в 200 м2 будут уходить довольно внушительные 3-5 киловатт электрической мощности даже при хорошем утеплении.

Остается только солнечная энергия. Солнце способно нагреть воду в коллекторе абсолютно бесплатно, без усилий и затрат с нашей стороны. Нагрев способен даже обеспечить естественную циркуляцию в контуре.

Однако: страховкой от разморозки отопительной системы будет циркуляционный насос. Затраты электроэнергии в 50-100 ватт, в конце концов, покроет сравнительно недорогая солнечная электростанция: панель площадью около 3 м2, инвертор и аккумуляторная батарея с контроллером заряда.

Расчеты

Остался сущий пустяк: выяснить, может ли быть рабочая система построена своими руками.

Расчет тепловой мощности

Сколько тепловой энергии может потребоваться для отопления пресловутого дома с площадью в 200 квадратных метров? Понятно, основательно утепленного: раз уж мы условились, что затраты не лимитированы, будет логичным уменьшить потребность в тепле.

Практика показывает, что затраты на обогрев очень хорошо утепленного дома в умеренной климатической зоне можно уменьшить примерно до 40 ватт на м2 при стандартной высоте потолков.

За счет чего?

• Материал стен — сип-панели толщиной от 15 см, обеспечивающие почти идеальную теплоизоляцию. Они используются и в качестве напольного настила, и в качестве перекрытия над головой.
• Окна — тройные стеклопакеты с энергосберегающими стеклами.
• Вентиляция оборудуется системой пассивной рекуперации тепла, отбирающей не менее половины тепловой энергии у покидающего помещение воздуха.

Итого — для отопления дома нам потребуется 200х40=8000 ватт, или 8 киловатт тепловой мощности.

Расчет эффективности солнечного отопления

Давайте вначале сложим воедино всю доступную нам информацию. Начнем с лирического отступления.

Полная мощность солнечного излучения за пределами атмосферы составляет примерно 1360 ватт на квадратный метр. Даже в ясный солнечный день около четверти этого количества поглощается атмосферой: в районе экватора поверхности планеты может достигнуть около 1 КВт/м2.

Казалось бы, складывается безоблачная (простите за невольный каламбур) картина: восемь метров поверхности поглотят столько солнечной энергии, сколько нужно всему дому! Но на практике все куда сложнее.

Отапливаться мы будем, что вполне логично, зимой. Когда угол падения солнечных лучей гораздо дальше от перпендикуляра к поверхности и в атмосфере даже при идеальной ориентации солнечного коллектора рассеивается куда больше тепла.

Существенную часть времени зимой стоит умеренно-облачная или пасмурная погода. Облачность перемежается осадками, во время которых (и какое-то время после, пока коллекторы не будут очищены от снега и льда) эффективность нагрева будет стремиться к нулю.

Наконец, продолжительность светового дня зимой не превышает 8 часов, причем часть времени солнце светит под совсем уж косым углом к горизонту. А КПД коллекторов вовсе не равен 100%.

Что в сухом остатке?

1. Для Центральной Европы среднее количество солнечной энергии, попадающей на поверхность в течение суток, равно:
   • 3,3 КВт/ч в течение октября;
   • 2,1 КВт/ч для ноября;
   • 1,7 — в декабре и январе;
   • 3,2- в феврале;
   • 3,6 — в марте;
   • 4,7 — в апреле.
   
   
2. Среднее значение для отопительного сезона, таким образом, равно (3,3+2,1+1,7+1,7+3,2+3,6+4,7)/7=2,9 КВт/ч в сутки, или 120,83 ватта в час.
3. КПД солнечных коллекторов для отопления частного дома можно взять равным 60%.

Полезно: такого значения достигает КПД современных коллекторов с вакуумными трубками с учетом косвенных потерь тепла.
Все панельные конструкции заметно менее эффективны за счет бОльших потерь на конвекцию.

4. С поправкой на потери преобразования эффективная мощность квадратного метра коллектора в течение средних суток составит 120,83х0,60=72,5 ватта.

Расчет площади коллекторов

Осталась последняя несложная арифметическая операция — рассчитать ориентировочную суммарную площадь необходимого нам солнечного коллектора. Она равна 8000/72,5=110 квадратных метров, или чуть больше площади крыши дома (при условии, что у него два этажа и плоская кровля).

Что же, значения вполне реальные.

Просто из любопытства — какой будет цена коллекторов такой площади?

В качестве образца возьмем коллектор на вакуумных трубках украинского производства СВК-А 30. При площади около 5 м2 его стоимость примерно равна 40 000 рублей. Инструкция по дальнейшему расчету проста: делим общую площадь на площадь одного коллектора и умножаем на его стоимость. 110/5*40000=880 000 рублей.

Особенности реализации

Что же, принципиальную возможность строительства, так называемого, пассивного дома мы доказали. Однако неравномерность поступления тепла создает ряд технических проблем.

Решаемы ли они?

1. Для резервирования тепла на холодное время суток нам потребуется теплоаккумулятор — теплоизолированный бак большой емкости. Днем вода в нем будет нагреваться солнечными коллекторами, ночью же он будет постепенно отдавать тепло отопительным приборам.
2. К слову, для обогрева в этом случае лучше использовать водяной теплый пол для отопления. Он сможет эффективно прогревать здание даже при температуре теплоносителя в 27-30 градусов. Радиаторы в этом случае будут бесполезны.
3. Если нам вдруг придет в голову странная фантазия реализовать такой проект, все-таки понадобится резервный источник тепла — хотя бы тепловой насос любого типа. Он выступит страховкой на случай экстремально длительной непогоды.

Заключение

О том, какими бывают тепловые насосы отопления частного дома и как они могут использоваться одновременно с солнечными коллекторами, расскажет приложенное к статье видео. Теплых зим!

otoplenie-gid.ru

Какой вид топлива выбрать?

При выборе топлива рассматриваются традиционные варианты.
1. Газ является популярным видом топлива и доступным по цене. При качественном подходе производится автоматизация всех процессов обогрева.
2. Воспользоваться твердым видом топлива можно при отсутствии газопровода. Выбор делается между пеллетами, углем и дровами. К минусам данного вида топлива относится невозможность автоматизировать систему.
3. Применение электричества отличается удобством и простотой. Недостатком топлива считается дороговизна.
4. Используется жидкое топливо. Это может быть мазут или дизельное топливо. Подобный способ характеризуется экономичностью и высоким КПД.

На выбор влияет подсчет затрат на дальнейшую эксплуатацию отопительной системы, а также близость необходимого сырья.

Виды твердого топлива

Устройство и особенности водяного отопления

Особого внимания при выполнении монтажа системы отопления в доме заслуживает устройство и характеристики водяного отопления.

Схема движения теплоносителя

В зависимости от типа перемещения теплоносителя выделяют гравитационную и циркуляционную системы:
1. В гравитационной системе жидкость перемещается вверх и по трубам при нагревании котла, а при ее остывании возвращается назад. Данная система характеризуется энергонезависимостью. При таком способе устройства есть недостатки:
• нельзя выполнять точную регулировку теплоотдачи по приборам;
• трубы выбираются с большим диаметром и монтируются с наклоном в сторону;
• расширительный бачок должен быть открытым.

2. Движение жидкости в циркуляционной системе осуществляет насос. Несомненными плюсами считается возможность контроля теплоотдачи и использование труб небольшого диаметра.

схема движения естественной циркуляции

Какую систему отопления выбрать?

При установке отопительной системы важно правильно выполнить развязку труб. Существуют следующие схемы для обогрева частного дома:
1. Однотрубная система представляет собой определенную магистраль, к которой последовательно подключены батареи. Это хороший способ для обогрева одноэтажного дома. Стоит учитывать, что в последнюю батарею теплоноситель поступает охлажденным.
2. Отличается эффективностью двухтрубная схема. При этом перемещение теплоносителя выполняется по двум магистралям. Это влияет на повышение расхода труб, но создается оптимизация обогревательной системы. Система применяется как для отопления помещения, так и для нагревания водопроводной воды.
3. Коллекторная система оборудуется центральным стояком, к которому подключены коллекторы на всех этажах. При этом коллектор распределяет существующий теплоноситель по отдельным батареям. Выполняется настройка системы с высокой точностью. К минусам относится высокий расход труб.

Двухтрубная система в частном доме

Электрическое отопление

Система обогрева электричеством отличается автономностью и безопасностью. Существует возможность контроля температурного режима в каждом помещении.
Данный способ применяется, когда отсутствует возможность подсоединиться к газопроводу.
Для обогрева применяется специальный котел, электроконвекторы, схемы пленочного обогрева или специальные тепловые панели.

Какие элементы понадобятся для монтажа?
Перед монтажными работами приобретаются составляющие схемы отопления.

Котел
Котел определяет функционирование всей системы. Данный агрегат создает необходимое тепло и отдает его теплоносителю, который перемещает его к батареям.
Любые приборы отопления оснащены двумя камерами. В первой камере сгорает топливо. Это камера сгорания. А из другой камеры (теплообменника) выходит теплоноситель.

Также устройства бывают:
• одноконтурными;
• двухконтурными.
Последние еще являются устройством для подогрева воды.

В зависимости от используемого топлива отопительные агрегаты делятся на следующие виды:
1. Электрические модели применяются в местностях, где нет газа. Зависят от перебоев с электричеством и характеризуются дороговизной.
2. Самым востребованным считается газовый котел. Отличается экономичностью и удобством в эксплуатации.
3. Агрегаты на жидком топливе применяются не часто. Для них нужно отдельное помещение, так как выделяют запах при сгорании.
4. Модели на твердом топливе популярны в районах, куда не провели газопроводную магистраль. Требует систематической загрузки топливным сырьем.

Совет! Рекомендуется использовать котлы, с двумя вариантами отопления. Например, газовый агрегат или электрический с горелкой для твердого топлива. Это поможет в случае перебоев с электричеством или проблемами с газом.

Виды котлов для частного дома

Трубы
При выборе труб рассматриваются следующие варианты:
1. Стальные практически не применяются. Отличаются коротким эксплуатационным сроком и сложностью монтажа.
2. Металлопластиковые конструкции легко монтировать, но для них требуется тщательно выбирать подходящие комплектующие.
3. Полипропиленовые трубы монтируются с помощью паяльника и поэтому обеспечивают хорошую герметичность.
4. Недостатком медных изделий является дороговизна. В остальном – это лучший вариант, который характеризуется долговечностью, надежностью и гигиеничностью.

Совет! В частном доме лучше использовать конструкции из полипропилена или медные.

Разводка из полипропиленовых труб

Радиаторы
Радиаторы выбираются из следующих видов:
1. В закрытых системах используются стальные конструкции. На воздухе сталь окисляется.
2. В частном доме часто применяются радиаторы из алюминия. Характеризуются качественной теплоотдачей и быстрым нагревом, но не приспособлены для сильных нагрузок.
3. Биметаллические состоят из двух металлов. По стальной трубе передвигается теплоноситель, а ребра из алюминия обеспечивают хорошую теплоотдачу.
4. Надежными и долговечными считаются модели из чугуна.

Важно! Необходимо выполнить подсчет секций для системы отопления. На 1 кв.метр требуется 100 ватт мощности. Площадь помещения умножается на 100. Затем цифра делится на значение теплоотдачи одной секции, которая указана в паспорте. Таким образом, выявляется количество секций на комнату.

Монтаж радиатора своими руками

Монтаж отопления

Перед монтажными работами приобретаются вспомогательные детали: прокладки, ниппели или кронштейны. При установке выполняется обвязка элементов.

Монтаж состоит из следующих этапов:
1. Выбирается схема разводки.
• в верхней разводке расширительный бак монтируется в самой верхней точке помещения;
• при использовании нижней разводки, трубы с горячей водой устанавливаются в нижней точке здания. При этом обратная магистраль, возвращающая энергоноситель в котел, монтируется ниже горячей трубы.

2. Составляется детальный план расположения всех элементов.

3. Монтаж начинается с котла. Агрегаты, работающие на жидком и твердом топливе, устанавливаются в подсобном помещении на бетонной основе.

4. Насос монтируется в магистраль, по которой перемещается теплоноситель из радиаторов в котел.

5. Выполняется разводка труб. Полипропиленовые трубы монтируются прибором для пайки. Стальные конструкции устанавливаются с помощью сварки. Металлопластиковые крепятся фитингами.

6. При монтаже радиаторов ребра конструкции располагаются на одном уровне и без отклонений по вертикали.

При монтировании системы стоит учитывать определенные правила:
1. Радиаторы располагаются под оконными проемами.
2. Расстояние нижней части батареи до напольного покрытия должно быть около 100 мм, а от подоконника до батареи не менее 60 мм.
3. Все секции по периметру дома располагаются на одной высоте.
4. В системе должен присутствовать слив.

После монтажных работ система заполняется теплоносителем и производится пробный запуск. При этом осматриваются все области соединений и стыки.

Монтаж системы отопления

Видео по теме: Cистема отопления частного дома своими руками

svoimi-rukamy.net

Почему водяной обогрев?

В качестве носителя выступает вода, а ее теплоемкость в 4000 раз больше, чем у воздуха, и относится она к наиболее дешевым и доступным ресурсам. Но есть, и не одна, ложка дегтя. Процесс монтажа к простым не отнесешь, а если планируете устанавливать газовый котел, то нужно соответствующее разрешение, план и т. д. Кроме того, проводить работы возможно только на этапе строительства. А если вам нужно организовать подогрев пола, то схема становится еще сложнее.

Еще такое отопление требует постоянного контроля. Если собрались оставить жилье на длительный период зимой, то носитель следует слить. Иначе при минусовой температуре он превратится в лед и попросту разорвет трубопровод. Все знают, что в воде содержатся различные примеси, способствующие коррозии металлических элементов, которые содержит любая система. А отложения солей на внутренней части труб препятствуют свободной течи и ухудшают теплоотдачу. И, наконец, если не установить специальный спусковой клапан, в системе могут возникнуть воздушные пробки. Они тоже значительно снижают эффективность.

Виды конструкций для обогрева дома

Отопление с водой в качестве носителя имеет очень простой принцип работы, а его конструкция состоит из трех основных узлов: нагревательный элемент (котел), трубопровод, по которому проходит жидкость, и радиаторы. Последние нагреваются и отдают тепло окружающей среде. Теплоноситель постепенно остывает и, пройдя круг по системе, возвращается обратно в котел, и цикл повторяется заново.

Регулировать микроклимат можно двумя способами. Первый – настроить котел на нужную температуру, второй – изменить расход теплоносителя в конкретном радиаторе с помощью специального крана. Они устанавливаются на входе каждой батареи. Кроме того, встречается автоматическая регулировка посредством термостата. Если в доме установлена двухтрубная система, тогда перед каждым краном или термостатом необходимо поставить байпас.

Еще системы делятся на естественные и принудительные. В первом случае отопление функционирует независимо от электроэнергии, да и сама конструкция предельно проста. Жидкость течет по трубам за счет разности температур без помощи какого-либо насоса. Горячая вода имеет меньшую плотность и вес, поэтому стремится вверх, а остыв, уплотняется и возвращается назад в нагреватель. Минусы:

• большое количество труб;
• диаметр трубопровода должен обеспечить естественную циркуляцию;
• невозможно использовать современные радиаторы с малым сечением.

В принудительных системах циркуляция теплоносителя происходит за счет работы насоса, а все излишки жидкости попадают в расширительный бак. Для контроля давления предусмотрен манометр. К достоинствам следует отнести небольшой расход теплоносителя. Также тут можно устанавливать трубы любого диаметра, в том числе и малого. Система отличается высокой эффективностью. Недостаток только один – зависимость насоса от электроэнергии.

Какой может быть разводка?

Мы уже знаем виды систем водяного отопления частных домов, но прежде чем рассматривать особенности монтажа своими руками, следует более подробно поговорить о схемах: обсудить, какие они бывают, в чем заключаются достоинства и недостатками каждого варианта. Разводка может быть верхней или нижней, горизонтальной и вертикальной, а также комбинированной.

Встречаются однотрубные системы, в которых отопительные приборы подключаются последовательно, и жидкость проходит каждый из них по очереди. Естественно, она постепенно охлаждается, и чтобы компенсировать эту разницу температур, следует в конце магистрали устанавливать резисторы с большим количеством секций. В двухтрубных системах приборы подключаются к стояку параллельно. Достоинства – быстрая регулировка температуры и более равномерный нагрев жилья. Для коллекторного расположения труб характерно наличие двух соединенных трубопроводов (подающего и обратного). В этом случае возможен полный контроль всех батарей.

Внимания заслуживает популярная в частных домах схема водяного отопления, включающая дополнительно обогрев пола, а делая монтаж такой системы своими руками, вы получаете очень ощутимую экономию. В этом случае радиаторы могут выступать в качестве основных обогревающих элементов либо дополнительных.

Если система теплого пола функционирует не во всем доме, а только на некоторых участках, то в каждом отдельном контуре необходимо установить термостатический клапан. Это устройство снижает температуру возвращающейся из системы жидкости. Термостатическая головка реагирует на температуру воды, и если она слишком горячая, то клапан перекрывается. Когда расположение теплого пола далеко от коллектора, следует отдавать предпочтение специальным клапанам. Их можно разместить в настенном боксе, а благодаря конструкционным особенностям их легко подключить. Также совместно устанавливается и клапан обезвоздушивания. Этот способ хорош, если площадь теплого пола не превышает 15 квадратов.

А вот когда дом отапливается в основном посредством пола с подогревом, а радиаторы выполняют лишь дополнительную роль, то система состоит из двух отдельных функционирующих узлов. Каждая подсистема должна оснащаться насосом. Чтобы снизить температуру теплоносителя под поверхностью пола, необходимо использовать трехходовой смесительный клапан. Это устройство еще и регулирует мощность обогрева. А за нагревом радиаторов следят установленные на них термостаты.

remoskop.ru

Какие существуют системы отопления дома

Самым известным средством отопления с незапамятных времен являлась русская печь. В числе основных недостатков таких конструкций сегодня выделяют большой размер, что не всегда удобно и неравномерное прогревание воздуха в помещении. Возле печи очень жарко, в двух метрах – тепло, в соседней комнате – холодно. Современные камины, хотя и видоизменились с течением времени, в целом выступают аналогом печи и потому могут использоваться исключительно как вспомогательный источник тепла.

Самой востребованной и эффективной признают систему водяного отопления, где по трубам циркулирует подогретый теплоноситель и тем самым отапливает помещения.

Не менее эффективной, но практически неизвестной считается воздушное отопление, основное на работе воздушных тепловых коллекторов.

Электрическое отопление можно назвать относительно новым видом, которое работает на преобразовании электричества в тепловую энергию, при этом не используя никакой теплоноситель.

Виды котлов

Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Исходя из доступности вида топлива и целесообразности его выбора, следует приобретать конкретный вид котла.

Основная классификация котлов зависит именно от вида топлива:

• газовый;
• электрический;
• твердотопливный;
• комбинированный.

Современные котлы промышленного производства являются экономичными, относительно бесшумными и простыми в эксплуатации. Главный минус такого оборудования – энергозависимость, так как в основе каждого работает вентилятор, нагнетающий воздух в камеру или обеспечивающий движение теплоносителя.

Исключение касается лишь тех котлов, где используется насос циркуляционный 12 вольт. Такой насос относится к категории аварийного оборудования и работает на аккумуляторной батарее. При отсутствии электричества насос обеспечивает движение теплоносителя по трубам, исключая их промерзание и последующий разрыв.

Схема отопления частного дома

Газовый

Как бы часто не индексировали стоимость газа в нашей стране, он по-прежнему остается самым дешевым видом топлива.

Современные газовые котлы бесшумные, простые в эксплуатации, различаются по количеству контуров:

• одноконтурные – рассчитаны только на отопление дома

• двухконтурные – на отопление и горячее водоснабжение.

Электрический

Самый безопасный вид оборудования. Способный отапливать любое по площади помещение (мощность 4-300 кВт). Минус такого оборудования заключается только в стоимости топлива. Электроэнергия традиционно является самым дорогим видом отопления по сравнению с газом и твердым топливом.

В числе ключевых преимуществ можно выделить следующее:

• большой диапазон мощности котлов, способных отапливать до 350 кв.м. помещения разноуровневого и состоящего из нескольких комнат;
• нет необходимости в организации дымохода и вытяжной вентиляции – отопление происходит за счет преобразования электроэнергии в тепловую, поэтому никаких продуктов сгорания не выделяется;
• экологически чистое оборудование, не выделяющее в атмосферу никаких загрязняющих веществ;
• компактный размер и возможность установить в любом помещении без ограничения по квадратуре и удаленности;
• нет необходимости получать разрешительную документацию на ввод оборудования в эксплуатацию.

Отапливать даже небольшой дом электроэнергией можно только в том случае, если подведено 3 фазы, а в сети абсолютно стабильное напряжение.

Котлы между собой также различаются по количеству контуров:

• одноконтурные – только для отопления;
• двухконтурные – для отопления и подогрева воды.

Твердотопливный

Это усовершенствованный «привет» из прошлого, модернизированный до такой степени, что его можно оставлять на неделю и температура в доме будет комфортной. В основе всех котлов, работающих на твердом топливе, положен принцип Колпакова, когда сперва прогревается котел, а далее температура поддерживается на определенном уровне, чтобы обеспечить стабильность нагрева теплоносителя.

Такие котлы отличаются достаточно высоким коэффициентом полезного действия, но при этом нуждаются в регулярной (не менее 1-2 раз в неделю) очистке от продуктов сгорания, монтаже дымохода, организации вытяжной вентиляции и наличии отдельного помещения.

Конструкция твердотопливного котла

Преимущества оборудования на твердом топливе:

• большой ассортимент топлива (дрова, уголь, пеллеты, брекеты, отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности и т.д.);
• высокий КПД, в отдельных случаях достигающий 92%;
• возможность автоматизации процесса для агрегатов длительного горения.

Для того, чтобы отопительный сезон не вызвал затруднений, необходимо заранее подготовить определенное количество топлива, достаточного для отопления частного дома в течение 2-3 месяцев.

Комбинированный

Этот вид оборудования позволяет рационализировать расходы на отопление и обеспечить постоянную работу котла, в зависимости от наличия того или иного топлива.

Принципиальное отличие заключается в комбинации твердого топлива с другими источниками – электричеством, жидким топливо или газом. В зависимости от пары выделяют электрические, твердотопливные и универсальные комбо-котлы. Выбор зависит от того, какое топливо доступно в данном регионе.

Переход между альтернативными источниками осуществляется путем смены горелок, что достаточно сложно и не всегда получается с первого раза.

Горелки всегда приобретаются отдельно!

Выбирая котел для частного дома, следует понимать, что это лишь малая часть всей отопительной системы. безусловно, очень важная, от которой будет зависеть ее функционирование и поддержание тепла в доме, но также многое зависит и от обвязки котла, от организации системы отопления и горячего водоснабжения.

Виды отопительных систем

В зависимости от того, какой теплоноситель циркулирует в системе, практикуются следующие виды отопления:

• водяное, где в качестве теплоносителя выступает обычная вода (в некоторых случаях может быть добавлен антифриз);
• воздушное – теплоноситель – воздух, нагретый до определенной температуры;
• паровое – трубы нагревает пар;
• электрическое – по периметру расставлены электроприборы (ТЭНы, инфракрасные излучатели и т.д.);
• комбинированное – организация отопления таким образом, что источником выступает не только теплоноситель, но и другие варианты;
• система «тёплый пол».

Каждый из перечисленных способов отличается определенными характеристиками, преимуществами и недостатками по отношению друг к другу.

Водяное отопление

Это самый простой вид отопления частного дома, который легко сделать своими руками. Никаких особых требований в эксплуатации системы не существует, основная задача – правильно рассчитать количество батарей и выбрать соответствующую мощность котла.

Как рассчитать мощность

Существует универсальная формула расчета мощности:

1 кВт мощности = 10 м² отапливаемой площади

Однако, она работает только в идеальных, можно сказать, лабораторных условиях, весьма далеких от реальности. При определении параметра необходимо учитывать характеристики конкретного дома – год постройки, из каких стройматериалов, наличие теплоизоляции, вид окон и дверей и т.д.

Так, например, если дом построен более 30 лет назад, но утеплен, двери и окна заменены на современные герметичные конструкции мощность следует увеличить в 1,5 раза, то есть на 10 кв.м. площади брать 1,5 кВт. Если лома построен недавно, но не утеплен надлежащим образом, двери и окна – деревянные и сквозят, мощность следует увеличивать уже в 2 раза.

Коэффициенты подсчета мощности

• 2 и более окон на северную сторону — 1,3;
• 2 и более окон на южную, восточную и юго-восточную стороны – 1,1;
• 2 и более окон на западную стороны — 1,2.

При организации водяного отопления в качестве теплоносителя выступает очищенная вода, которую нет необходимости сливать по окончании отопительного сезона. Это замкнутая система, где вода циркулирует под воздействием насоса или самотеком.

Принудительная циркуляция теплоносителя

Для того, чтобы обеспечить движение подогретой воды по трубам, нужна центробежная сила. Как правило, для этих целей используется циркуляционный насос, но вполне подойдет и обычный центробежный, только малой мощности.

Основная задача насоса заключается в подаче остывшей воды в котел для ее нагрева и распределение уже подогретого теплоносителя по системе. Поскольку речь идет о замкнутом круге, по трубам циркулирует постоянный объем воды.

Монтаж циркуляционного насоса в систему отопления частного дома

Использование насосного оборудования хотя и делает систему энергозависимой, но полностью исключается необходимость участие человека в работе котла. Температурный датчик отслеживает предел нагрева, насос двигает воду поступательно от котла к трубам и обратно. Если речь идет об электрическом или газовом котле, все участие сводится только к одному – выставить комфортную температуру и забыть о котле на весь сезон.

Для того, чтобы обеспечить работу котла при отсутствии электричества можно приобрести циркуляционный насос 12 вольт, работающие на аккумуляторной батарее.

Циркуляция теплоносителя самотеком

Сегодня такая система встречается исключительно редко и только в одноэтажных домах. Здесь теплоноситель движется по системе самотеком, когда вода разной температуры перемещается под воздействием разницы в удельной массе.

Обязательным условием правильной циркуляции воды в самотечной системе является монтаж труб под небольшим – до 150 – углом.

Монтаж водяной системы отопления своими руками

Для того, чтобы в доме было комфортно и тепло, следует правильно рассчитать количество радиаторов, по которым будет циркулировать теплоноситель. При этом обратите внимание на то, что все котлы должны быть оборудования системой вытяжной вентиляции и дымоходом. Исключение касается только электрического котла.

Как рассчитать необходимое количество радиаторов

Самый правильный способ – рассчитать по площади отапливаемого помещения (в каждой комнате отдельно). Согласно СНиП каждый квадратный метр требует 100 Вт тепла. Узнаете площадь помещения и умножаете на необходимое количество тепла. Так, например, для комнаты 20 кв.м. понадобится 2000 Вт тепла (20 х 100), что соответствует 2 кВт.

Теперь определяем количество радиаторов по количеству секций или единиц. Каждый производитель указывает теплоотдачу одной секции радиатора или монолитного изделия. Полученный объем тепла делите на коэффициент теплоотдачи и получаете количество секций, которые преобразуете в радиаторы, или сразу – количество радиаторов.

Разводка труб в водяной системе отопления

1. Однотрубная, где от котла отходит только горячая вода

В этом случае теплоноситель движется от первого до последнего радиатора, постепенно теряя тепло. При выборе подобной системы следует иметь в виду, что в самой дальней комнате батарея будет практически холодной.

Корректировать температуру радиаторов при такой системе сложно, так как перекрыв один радиатор, вы прекращаете подачу теплоносителя о все последующие.

2. Двухтрубная – подача горячей воды от котла и возврат воды в котел (обратка).

Это самая оптимальная система для отопления частного дома, где к каждому прибору подводятся параллельно сразу 2 трубы – первичка и обратка. В этом случае температура всех радиаторов во всех комнатах будет приблизительно одинаковой. Можно в каждой из комнат увеличивать или снижать температуру по необходимости.

3. Коллекторная

Такой способ разводки именуют еще лучевым, когда от котла к каждому прибору подводится труба с прямой подачей и отводится с холодной.

Коллектор в такой системе отопления выполняет задачу накопления теплоносителя.

Это универсальная система, которая подходит для организации отопления в любом помещении, при этом есть возможность делать скрытую проводку к каждому прибору отдельно.

В зависимости от выбранной системы разводки  определяется количество труб и общая стоимость. Однотрубная разводка – самый дешевый вариант.

После того, как рассчитано количество радиаторов и выбрана система, следует производить монтаж труб.

Ранее для этой цели использовались металлические трубы. Сегодня такое решение не выгодно ввиду стоимости и подверженности коррозии, поэтому следует выбирать полипропиленовые.

Полипропиленовые трубы в системе отопления

Трубы укладываются во всех помещениях, которые будут отапливаться, переходя из одной комнаты в другу. Между собой трубы соединяются специальным паяльником для пластиковых труб.

Систему водяного отопления частного дома можно собрать и своими руками, но для этого понадобятся точные расчеты и схема обвязки котла. Самый главный недостаток такой системы – необходимость регулярной профилактики. И обратите внимание на то, что если вы используете антифриз, его необходимо менять каждые 5 лет.

Воздушное отопление

Достаточно популярный способ отопления жилых и офисных помещений, основанный на принципе гравитации и принудительной вентиляции. Гравитационная система подразумевает движение воздуха при разности температур за счет его естественной циркуляции. Разная температура означает разную же плотность воздуха из-за чего происходит перемещение теплых и холодных слоев.

При воздушном отоплении в помещении устанавливается калорифер или монтируются вентиляционные каналы, по которым поступает теплый воздух. Каждый такой источник тепла может быть установлен в любом месте комнаты – на стене, в потолке или полу. На принцип конвекции этого никакого влияния не оказывает

Выделяют 2 основных вида воздушного отопления:

• местное (локализованное);
• центральное.

Локализованное

Этот способ подходит для отопления только одной комнаты в помещении. В качестве источника тепла могут выступать:

• калориферы;
• тепловые пушки;
• тепловые завесы.

Оптимальным по подаче тепла является калорифер, распространяющий тепло на несколько метров вокруг. Мощность такого оборудования составляет 1-1,2 кВт в час.

Тепловая пушка – более мощное оборудование, которое к тому же мгновенно высушивает воздух в помещении. Используют только для обогрева складских и промышленных помещений, где люди находятся короткое время.  Мощность 2-2,5 кВт в час.

Тепловая завеса – аналог кондиционера, который точечно подает горячий воздух. Чаще всего завесу ставят на входе, чтобы одновременно пресекать доступ холодного воздуха в помещение. Мощность 1,5-2 кВт в час.

Центральное отопление

Это образчик централизованной подачи горячего воздуха, которая функционирует по принципу:

• прямоточной или частичной рециркуляции;
• полной циркуляции горячего воздуха.

Чаще всего такую систему выбирают в помещениях с подвесным или натяжным потолками, где над ними можно сделать вентиляционные каналы. Посредством таких вент-отверстий горячий воздух поступает в помещение и циркулирует в нем.

Монтировать вентиляционные каналы в стенах нецелесообразно, так как часть его понадобится для маскировки вентиляционных шахт.

Стоимость воздушного отопления дороже и по монтажу, и по стоимости оборудования. В качестве источника подачи теплоносителя выступает газовый или электрический котел.

Преимущества:

• фильтрация воздуха, поступающего в помещение;
• свежесть воздуха за счет того, что забор осуществляется с улицы;
• возможность организации капельного орошения и ионизации воздуха.

Недостатки:

• такую систему можно создать только в строящему доме (за исключением водяной пушки и тепловой завесы);
• дорогой монтаж.

Электрическое отопление

Самый доступный способ отопления любого помещения, так как электричество есть везде.

Принцип работы основан на работе электрического конвектора, преобразующего электрическую энергию в тепловую. Современные модели оснащены большим количеством функций, полностью исключающих необходимость участия человека в контроле работы.

Это может быть:

• регулятор температуры в зависимости от времени суток;
• регулятор повышения температуры в ночное время и снижения в дневное (режим день-ночь);
• поддержание давления в системе и минимальной температуры в случае отсутствия людей в течение длительного времени;
• соблюдение режима даже при кратковременном отключении электропитания и т.д.

Преимущества:

• очень простой и легкий монтаж, который вполне под силу каждому;
• исключительно простая эксплуатация;
• мобильность системы, когда конвекторы при необходимости можно переставлять из помещения в помещение.

Недостатки:

• высокая стоимость энергоносителя – это самый дорогой из всех существующих способов отопления.

При выборе электрического способа отопления обязательно должно быть 3 фазы и стабильное напряжение в сети.

Паровое отопление

В данном случае принцип работы полностью совпадает с водяным с тем лишь отличием, что вместо воды в системе труб циркулирует пар. Монтаж труб, выбор мощности котла и организация обвязки полностью идентичны системе водяного отопления.

Для парового отопления используются специальные котлы, генерирующие горячий пар. Обязательно наличие системы фильтров «Сквозь строй», которые очищают воду от всевозможных примесей перед тем, как она будет преобразована в парообразное состояние.

Преимущество паровой системы отопления только одно – экономия, так как нагрев происходит практически моментально. Коэффициент полезного действия составляет 95%.

Недостатков несравненно больше:

• особенность оборудования – в свободной продаже крайне сложно найти паровой котел;
• высокая стоимость монтажа, которая включает разводку специальных труб и наличие системы фильтров;
• опасная эксплуатация, поскольку температура пара превышает 100 градусов.

Теплые полы

Огромное преимущество данной системы отопления заключается в большой площади теплоотдающей поверхности. Это идеальный вариант для мест общего пользования – кухни, санузла, коридора, а также в гостиной или детской комнате.

Оптимальным является кладка теплого пола под керамическую плитку – она в данном случае выступает отличным проводником. Ламинат и паркет гораздо реже используют для теплого пола, поскольку при повышении температуры не исключено коробление материала и последующий его демонтаж.

Обязательным условием монтажа теплого пола является фольгирующий слой. Это не изолятор и не отражатель, как принято считать. Фольга используется для того, чтобы равномерно распределять тепло по поверхности пола. Если не использовать такой слой, по тактильным ощущениям пол будет напоминать зебру – полоса теплая, полоса холодная.

Тёплые полы бывают водяными, где по трубам циркулирует горячая вода и электрическими – система проводов, где электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Водяной теплый пол

Ответвление водяной системы отопления в виде труб малого диаметра, уложенных на ровную поверхность пола. Обязательным условием является использование подложки, которая предотвратит потери тепла от соприкосновения с полом.

Коллектор теплого водяного пола

Сложность монтажа водяного теплого пола заключается в необходимости прокладки труб и правильного их подключения к существующей системе отопления.

Электрический теплый пол

Элементарный по укладке и эксплуатации вид отопления. Единственная сложность, которая может возникнуть – предварительная подготовка поверхности под укладку проводов или матов с помощью бетонной стяжки, и укладка напольного покрытия поверх теплого пола

Еще проще — использование электрических матов на существующее покрытие. Такие маты абсолютно безопасны в эксплуатации, их легко настроить. Для исключения механического повреждения рекомендуется использовать накладной электрический пол под ковер или ковролин.

В большинстве случаев теплый пол является вспомогательным элементом системы отопления в доме.

Как выбрать отопление для своего дома

Самым правильным при выборе системы отопления и, соответственно, котла является ориентация на доступный вид топлива. Если в каком-то районе еще нет газового трубопровода, но уже проводится его монтаж, целесообразно использовать комбинированные котлы – твердое топливо-газ. Там, где нет и не планируется газ, но дорогое электричество, можно подключать электрокотел.

Каждая система имеет как свои преимущества, так и недостатки. Даже если вы проводите отопление в доме самостоятельно, обязательно проконсультируйтесь с проектировщиками относительно вида и способа. Любая из выбранных систем отопления – достаточно дорогостоящее удовольствие, чтобы можно было допускать ошибки в расчетах.

Так, например, при разработке камина, печи или твердотопливного котла своими руками существует риск концентрации углекислого газа в помещении, что приведет к несчастным случаям.

Лучшим вариантом будет приобретение готового сертифицированного оборудования, а уже монтаж и обвязку можно делать своими руками.

Для того, чтобы точно понимать, какой вид отопления предпочесть, следует учитывать стоимость каждого вида топлива и его расход за единицу времени.

По состоянию на март 2016 года цены на топливо следующие:

• 1 л дизеля — 0,5 $. Стоимость 1кВт/ч энергии— 0,05 $.
• 1 м³ природного газа для физических лиц — 0,05 $. Стоимость 1 кВт/ч — 0,006 $.
• 1 л баллонного газа — 0,3 $. Стоимость 1 кВт/ч— 0,020 $.
• 1 кВт/ч электроэнергии для физического лица — 0,03 $.
• 1 кг угля в среднем 0,3$. Стоимость 1 кВт/ч 0,05 $.

www.portaltepla.ru

Другие статьи по теме:

Отопление от солнечных батарей Установка промывочная Газовый котел на пропане Замкнутая система отопления Древесные топливные брикеты Газовая горелка для отопления дома