Варианты системы отопления частного дома

С проблемой воздуха в трубах и радиаторах сталкиваются владельцы частных домов с автономным отоплением.

Принцип работы

Принцип работы гравитационной системы отопления лежит использование естественной циркуляции воды за счет такого физического явления как конвекция. Нагретая в котле отопления вода, по трубе (разгонному коллектору) поднимается к расширительному баку, от него сверху вниз течет по радиаторам отопления, отдавая свое тепло в помещениях, остывает и попадает в нагревательный котел, вытесняя оттуда уже нагретую воду. Такое гравитационное отопление и называют гравитационной или самотечной системой.

В закрытой системе гравитационного отопления можно ускорить циркуляцию теплоносителя, если:

Принцип работы

Принцип работы гравитационной системы

Классические, по отработанной схеме, гравитационные системы отопления не герметичны.

Расширительный бак системы отопления, который служит, в первую очередь, для компенсации объема нагретой жидкости, предназначен и для выхода избытка воздуха из системы. В таком контуре вода быстро испаряется, но ее легко можно доливать в бак.

Принцип работы

Плюсы и минусы воздушного отопления

Достоинства воздушной отопительной системы:

– Универсальность: Вы получаете отопление, вентиляцию, кондиционирование, очистку воздуха «в одном флаконе» – полноценную климатическую систему, а не только обогрев воздуха в помещениях дома – Легкость, скорость, дизайн: управление производится автоматически при помощи новейших «умных» термостатов в виде новомодных электронных программируемых гаджетов; скорость нагрева обеспечивается отсутствием промежуточных звеньев (теплоносителя в трубах и радиаторах отопления) – воздух нужной температуры сразу поступает в помещения. – Высочайшая эффективность системы, достигающая 95% с конденсационными газовыми воздухонагревателями. Логистика работы и оперативное управление температурой позволяет значительно снизить общий расход энергоносителя и экономит деньги. Для сравнения, традиционные системы водяного отопления имеют энергоэффективность не более 60%. – Высочайшая надёжность при газовом нагреве. Отсутствие жидкого теплоносителя исключает протечки, воздушные пробки и разморозку. – Простота обслуживания. Достаточно своевременно чистить или менять воздушный фильтр.

Недостатки отопления воздухом:

– воздушное отопление подходит для домов площадью свыше 90 кв.м. – при меньшей площади установка нецелесообразна – монтаж воздушной системы производится до финальной внутренней отделки, поэтому оптимальный вариант – ее проектирование и установка на этапе строительства дома – воздуховоды занимают определённое пространство, что может повлечь (но не обязательно) уменьшение высоты в местах их размещения максимально до 20 см. – правильная реализация системы требует профессиональных расчётов и разработки проекта. Хотя сборка воздуховодов может производиться своими руками, без помощи специалистов, но требует наличия определённых инструментов.

Современное альтернативное отопление частного дома без газа

К сожалению, не все источники тепла могут быть использованы для полноценного отопления дома, дачи или хотя бы квартиры. Чаще всего возможности альтернативного отопления частного дома без газа и без электроэнергии искуственно завышены благодаря рекламе и мошенническим схемам. Поэтому, прежде чем планировать отопление дома без газа, на основе альтернативных источников, будет правильным проанализировать их возможности.

Инфракрасный обогрев дачи

Современное альтернативное отопление частного дома без газа

Использование современных рефлекторов, отражателей позволяет эффективно распределять тепло по всему помещению. Если сравнивать инфракрасный обогрев с другими вариантами, то эта установка проигрывает в качестве обогрева, хотя и позволяет экономить небольшое количество электроэнергии.

Любой вариант отопления электроэнергией влетает «в копеечку»

Плюсом является использование переносных нагревателей, то есть, существует возможность создать теплое пространство внутри помещения дачи, тем самым снизить нагрузку на электросеть и на оплату потребленной энергии.

Как обогреть дом без газа с помощью тепловых насосов

Современное альтернативное отопление частного дома без газа

Во всех обзорах экспертов системы отопления с помощью тепловых насосных установок занимают первое место. Объясняется это простым коэффициентом переданной мощности. Считается, что на 1 кВт затраченной электроэнергии удается получить в 3-5 раз больше тепловой электроэнергии за счет эффекта перекачки тепла из окружающей среды в помещение дома.

Если заменить газ тепловым насосом, то ради отопления придется пожертвовать полем 30х30 м, на поверхности будет одно сплошное болото

Прежде чем планировать систему отопления без газа на основе теплового насоса, будет правильным узнать о главных недостатках, которые не всегда устранимы, а иногда ставят под сомнение всю затею:

  • Во-первых, тепловые насосы могут обеспечить более-менее устойчивое отопление с температурой радиаторов 45оС только в ограниченном диапазоне температур. Коэффициент переданной мощности в 3-5 крат реализуется только для температуры за бортом от -5 до +5оС. В сильный холод, от -10оС и ниже, он снижается до 1,3-1,5;
  • Во-вторых, затраты на приобретение и установку теплового насоса достаточно велики, это примерно 15-18 тыс. долл. Этого достаточно на оплату отопления дома в 100 м2 с помощью обычного электрокотла;
  • В третьих, ресурс механической части компрессора, дросселя, нагревателя составляет не более 15 лет для фирменных моделей компании Mitsubishi, Daikin и им подобных.
Современное альтернативное отопление частного дома без газа

К сведению! Все более дешевые тепловые насосы китайских моделей, как правило, выходят из строя на пятом-седьмом году эксплуатации. Будет ли на этот момент достигнута самоокупаемость, это большой вопрос.

Существуют объективные условия, при которых тепловые насосы будут эффективным вариантом отопления. В качестве примера можно привести дачу или загородный дом без газа, построенный на берегу реки где-нибудь в южной климатической зоне с морозами до -10-15оС. Во всех остальных случаях более выгодным считается отопление с помощью электроэнергии либо брикетов.

Отопление на даче без газа с помощью солнечных коллекторов

Идея построить обогрев помещений дачи или загородного домика с помощью тепловых труб-коллекторов достаточно интересна, и при правильной организации может стать достойной альтернативой печному отоплению.

Современное альтернативное отопление частного дома без газа

Конструктивная стандартная панель 3х2 м в солнечный день даже при морозе -40оС может выдать не менее 2-3 кВт/ч тепловой энергии при падении света на панель под углом в 90о. Если брать среднее значение, то получается 1-1,5 кВт/ч в течение 6 часов зимнего дня. Это позволяет нагреть до 400 л кипятка.

Читайте также:  Какие бывают электрические теплые полы под ламинат

Чтобы сделать отопление на даче без газа, требуется как минимум три панели плюс теплоаккумулятор или бойлер емкостью не менее 2 тыс. литров. Преимуществом является отсутствие движущихся частей, если не считать небольшого насоса, поэтому ее ресурс практически неограничен, и такая система отопления без газа может проработать в среднем до 50 лет.

Заменить газ можно только при наличии теплоаккумулятора

Отопление с помощью солнечных панелей имеет определенные недостатки, сама система может быть достаточно капризной, требуется грамотное оформление в конструктивном плане. В качестве примера можно посмотреть информацию о трудностях с эксплуатацией на видео:

Современное альтернативное отопление частного дома без газа

Как отопить помещение без газа и электричества биотопливом

Из всех существующих альтернативных источников тепла это наиболее необычная и интересная идея. Чаще всего под биотопливом понимают этиловый спирт в смеси с присадками бутанола и углеводородного топлива. Такие смеси применяются для сжигания в специальных стеклянных каминах. Эффективность отопления не уступает инфракрасным источникам тепла и водяным радиаторам.

Единственным недостатком считается высокая стоимость топлива, поэтому пока что отопление с помощью каминных зеркал — больше экзотика, чем реальный способ решить проблему с обогревом помещения без газа.

Газ можно заменить котлом медленного горения, для отопления квартиры достаточно 5-7 кг брикета в сутки

Современное альтернативное отопление частного дома без газа

Быстрый предварительный расчет

Приблизительно прикинуть на глаз, сколько газа будет потребляется вашим газовым котлом, довольно просто.

Будем отталкиваться или от объема обогреваемого помещения, или от его площади:

  • в первом случае пользуемся нормативом 30-40 Вт/куб. м;
  • во втором случае — 100 Вт/кв. м.

Нормативы взяты с учетом высоты потолка в помещении до 3-х метров. Если вы живете в южных краях, цифры можно уменьшить на 20-25%, а для севера, наоборот, увеличить в полтора раза или вдвое. Т.е. взять во втором случае, например, 75-80 Вт/кв.м или 200 Вт/кв.м.

Перемножив соответствующий норматив на объем или площадь, получим, сколько ватт мощности котла необходимо для обогрева помещения. Далее исходим из стандартного утверждения о том, что современное газовое оборудование потребляет 0,112 кубометра газа на выработку 1 кВт тепловой мощности.

Снова перемножаем — на этот раз норматив потребления газа (число 0,112) на полученную в предыдущем умножении мощность котла (не забываем перевести ватты в кВт). Получаем примерный расход газа в час.

Котел обычно работает 15-16 часов в сутки. Считаем суточный расход газа. Ну, а когда уже известен суточный расход, легко определяем расход газа на месяц и на весь отопительный сезон. Вычисления приблизительные, но вполне достаточные для того, чтобы осмыслить и сам принцип расчета, и ожидаемый газовый расход.

Обычной счетной машинки вполне достаточно, чтобы вычислить расход газа. Если не хотите вникать в расчетные формулы, пользуйтесь в сети программами онлайн-калькуляторов. Вводите исходные данные и сразу же получайте результат

Пример.

Быстрый предварительный расчет

Допустим, площадь помещения равна 100 м².

Рассчитаем мощность котла: 100 Вт/кв. м * 100 м² = 10000 Вт (или 10 кВт).

Рассчитаем расход газа в час: 0,112 куб. м * 10 кВт = 1,12 куб. м/час.

1,12 куб. м * 16 = 17,92 куб. м17,92 куб. м * 30 = 537,6 куб. м537,6 куб. м * 7 = 3763,2 куб. м

Примечание: можно сразу определить месячную и сезонную потребляемую мощность котла в кВт/час, а потом пересчитать ее в расход газа.

10 кВт * 24/3*2 * 30 = 4800 кВт/час — за месяц0,112 куб.м * 4800 кВт/час = 537,6 куб. м4800 кВт/час * 7 = 33600 кВт/час — за сезон0,112 куб.м * 33600 кВт/час = 3763,2 куб. м

Остается взять текущий тариф на газ и перевести итог в деньги. А если в проекте установка двухконтурной системы, которая будет не только отапливать дом, но и греть воду для бытовых нужд, прибавьте к мощности оборудования и, соответственно, к расходу газа напольными газовыми котлами отопления еще 25%.

Самые простые тепловизоры стоят не менее 300 долларов, а цена на профессиональные стартует от нескольких тысяч, но эти приборы показывают все места, через которые в дом заходит холодный воздух и уходит наружу тепло

отопление

Популярность электрического отопления снизилась в сравнении с другими системами. Причина того заключается в дороговизне оборудования и энергоносителей. Электрическое отопление дома своими руками несмотря на сложность процесса относится к экологичному, не требует постоянного контроля со стороны сервисных служб. Монтаж электрического отопления возможен при соблюдении техники безопасности в плане разводки электрической проводки. Установкой оборудования должен заниматься специалист с опытом работы электрика.

Если нет возможности или достаточной мощности для подключения дома к электросетям используют альтернативные способы получения электроэнергии. К ним относятся солнечные батареи и ветрогенераторы.

Ветрогенератор

Ветрогенератор бесшумен и экологичен. Однако, для отопления необходима большая мощность, поэтому и ветрогенератор будет внушительных размеров. Устанавливают ветрогенераторы на мачте более 8м. высотой. Кроме самого ветрогенератора необходимо еще подключить контроллер для равномерного заряда аккумуляторных батарей, аккумуляторы для накопления энергии, переключатели, предохранители и инвертор для преобразования постоянного тока в переменный с изменением напряжения с 12V на 220V.

Солнечные батареи

Принцип работы солнечных батарей в том, что они аккумулируют солнечную энергию. А, представляют собой панели с фотоэлементами. Так же, как и для ветрогенератора, с электропанелями придется приобрести и установить контроллер, аккумуляторные батареи, предохранитель, реле и инвертор. Если учесть, что для отопления дома в 100кв.м. потребуется примерно 10 000Вт тепловой энергии, то необходимо установить более 30 больших батарей на крыше с мощностью выше 300Вт каждая. Это сделать если и возможно, то крайне проблематично.

Читайте также:  Какой обогреватель самый экономичный для дома

Альтернативные способы отопления в виде ветрогенераторов и солнечных батарей привлекают своей экологичностью и независимостью, но имеют очень большой недостаток. А именно, очень дорогое оборудование, которое окупит себя только через много лет.

Составные элементы замкнутой схемы отопления

Отличие от гравитационной системы заключается в необходимости монтажа специфических узлов. Отдельные из них обязательно используются в закрытой системе, но иногда применяются и при естественной циркуляции. Источник тепловой энергии – котлы. Некоторые из моделей настенных газовых и пеллетных, твердотопливных сразу оснащаются необходимой группой безопасности. Если она отсутствует, приобретается отдельно, устанавливается на трубе с горячей водой.

Герметичный бачок поддерживает давление, компенсирует объем теплоносителя. Его эффективное перемещение обеспечивает циркуляционный насос, который рекомендуется устанавливать на обратной магистрали у самого котла. Такое расположение продиктовано тем, что вода в этом месте довольно прохладная, устройство меньше подвержено перегреву. Остальные элементы те же, что в гравитационной системе: трубопроводы, радиаторы или регистры.

Подбор оборудования, труб и радиаторов

Прежде чем приступить к выбору источника генерации тепла для закрытой системы отопления, необходимо взвешенно подойти к вопросу выбора вида энергии, из которой будет генерироваться тепло. Ведь на современном рынке представлено огромное количество электрических, на твердом и жидком топливе, а также газовых котлов. Нужно учесть все затраты на подключение и нюансы последующей эксплуатации и выбрать подходящий вариант, в зависимости от квадратуры и климата региона.

Двухконтурные газовые котлы с автоматическим управлением уже имеют в конструкции бак, компенсирующий давление и насос, отвечающий за циркуляцию. Если выбрать котел попроще, то необходимо докупать оборудование.

Какие-то конструкции имеют уже бак, какие-то нет

Расширительные баки бывают разборные (если лопнет мембрана, ее можно заменить самостоятельно) и неразборные при выходе из строя под замену идет полностью бак.

Объем бака для такого типа обогрева зданий напрямую зависит от нескольких параметров, и выбирать его нужно по ним:

  • объема теплоносителя в системе (объем бака 10% от объема жидкости);
  • максимального значения температуры.

Сердцем всей закрытой системы отопления частного дома является циркуляционный насос именно от его параметров будет зависеть дальнейшая эффективность ее работы. Выбор мощности насоса зависит от многих показателей протяженности и диаметра труб, материала из которого изготовлены теплообменники и их количества, режима эксплуатации. Если устанавливаться насос будет в жилом помещении, следует обратить внимание на уровень производимого шума, это может повлиять на качество проживания.

Как и где устанавливается расширительный бак для отопления:

Большое количество типов радиаторов позволяет сделать выбор согласно предпочтениям:

  • радиаторы из чугуна массивные, обладают большим весом, долго набирают температуру, но в то же время медленно остывают, не боятся некачественной воды и перепадов давления;
  • из алюминиевого сплава имеют красивую форму, небольшой вес, быстро нагреваются, но стоят дороже и боятся гидроударов;
  • радиаторы из стали недорогие и неплохого качества;
  • выполненные из биметаллического сплава, как правило, имеют хорошее качество, быстро греются и хорошо отдают тепло.

Для закрытого отопления частного дома лучше выбирать батареи исходя из их надежности. Более надежными считаются чугунные и биметаллические.

В зависимости от того, какие будут выбраны трубы, нужно будет не забыть про дополнительные материалы, например о муфтах

На рынке существует несколько типов труб:

  • из разных металлов;
  • из полимеров (пластик, полиэтилен и полипропилен).

При монтаже систем отопления с применением труб из любого металла потребуется сварка и большое количество сгонов, уголков и муфт. Применение металлопластиковых труб подразумевает большое количество фитинга и постоянный контроль соединений. Для закрытой цепи отопления чаще всего выбирают пластиковые трубы (за простоту монтажа и возможность скрывать трубы в стенах). Производители обычно указывают в характеристиках, можно ли использовать трубы в системах отопления или только для холодной воды.

В целях безопасности и сохранения целостности всей системы отопления закрытого типа требуется обязательно приобрести и установить защитные клапаны и манометр.

Простая система отопления в частном доме своими руками:

Откуда берется воздух в системе

Разновидности автоматических воздушников

Воздух попадает в систему отопления следующими путями:

  1. Вместе с водой. Не секрет, что большинство домовладельцев пополняют недостаток теплоносителя прямо из водопровода. А оттуда поступает вода, насыщенная растворенным кислородом.
  2. В результате химических реакций. Опять же, не обессоленная должным образом вода реагирует с металлом и алюминиевым сплавом радиаторов, отчего выделяется кислород.
  3. Трубопроводная сеть частного дома изначально спроектирована либо смонтирована с ошибками – нет уклонов и сделаны петли, обращенные кверху и не оборудованные автоматическими клапанами. Из подобных мест сложно выгнать воздушные скопления даже на этапе заправки теплоносителем.
  4. Малая толика кислорода проникает сквозь стенки пластиковых труб, невзирая на специальный слой (кислородный барьер).
  5. В результате ремонта с разборкой трубопроводной арматуры и частичным или полным спуском воды.
  6. При появлении микротрещин в резиновой мембране расширительного бака.

Когда в мембране возникают трещины, газ смешивается с водой

Примечание. К химическим реакциям склонна вода, взятая из колодцев и неглубоких скважин, поскольку насыщена активными солями магния и кальция.

Также нередко возникает ситуация, когда после длительного простоя в межсезонье давление в закрытой системе отопления снижается из-за попадания воздуха. Спустить его довольно просто: нужно добавить буквально пару литров воды. Подобный эффект случается и в системах открытого типа, если остановить котел и циркуляционный насос, выждать пару дней и снова запустить отопление. При остывании жидкость сжимается, давая воздуху возможность проникнуть в магистрали.

Что касается централизованных систем теплоснабжения многоквартирных домов, то в них воздух проникает исключительно вместе с теплоносителем либо в момент заполнения сети в начале сезона. Как с этим бороться – читайте ниже.

Пример из практики. Из открытой отопительной системы приходилось ежедневно выгонять воздушные пробки из-за напрочь забитого грязевика. Работающий насос создавал перед собой разрежение и таким образом втягивал кислород в трубопроводы через малейшие неплотности.

Читайте также:  Как работает электрокотел и какой выбрать в дом?

На теплограмме показана область отопительного прибора, где обычно задерживается воздушный пузырь

О ГМС

ГМС (гидромагнитная система, аппарат магнитный антинакипной) не имеет никакого отношения к «живой» и «мертвой» воде и прочим эзотерическим диковинам. Принцип ее действия прост: в трубу монтируется вставка с сильными магнитами; материал трубы значения не имеет.

Бытовые гидромагнитные системы

Вода – проводник электричества, и в трубе она движется, течет. В движущемся в магнитном поле проводнике наводится электродвижущая сила, ЭДС. В просвете ГМС она составляет всего несколько вольт или долей вольта, в зависимости от скорости течения, но этого достаточно, чтобы содержащиеся в воде примеси (они либо в виде ионов, либо их молекулы поляризованы) не оседали на стенках труб, а слипались и образовывали тонкую взвесь, которая на теплоузле выпадет в осадок в отстойнике, и шлам уберут.

Коррозии при использовании ГМС бояться нечего: электрически нейтральные и поэтому самые стойкие компоненты примесей образуют на внутренней поверхности трубы тонкий плотный слой осадка, по свойствам напоминающий корунд. После нарастания примерно 20-60 мкм наслоение прекращается: усиливается поверхностная поляризация и отталкивает следующих «кандидатов» обратно во взвесь.

ГМС давно, широко и успешно применяются в промышленности; чаще всего для подготовки воды к очистке и фильтрации. В последние годы появились в продаже бытовые ГМС под установку на трубы водоснабжения и отопления. Дома ГМС дает, помимо надежности отопления и экономии, еще одно важное преимущество: теплый пол в системе с ГМС почти никогда не требует переборки, и дополнительный циркуляционный насос для него чаще всего не нужен.

ГМС следует устанавливать на подающую трубу в самом начале системы, до разводки. Если стояков несколько – то на каждый стояк. ГМС не ломается, не требует обслуживания, срок ее действия неограничен.

Источники

  • -otopleniya/
  • -sdelat-otoplenie-chastnogo-doma-ili-kvartiry
  • -trub-sistemy-otopleniya-v-kvartire-svoimi-rukami/
  • -sistemy-otoplenia-v-kvartire-i-vybor-trub/
  • -remont/

Читайте далее:

Как производится установка газового котла в квартире

Автономный обогрев квартир как наиболее рациональное современное решение

Установка в квартире газового котла — насколько это реально?

Разбираемся, как подключить батарею отопления в квартире

Как правильно выбрать газовый обогреватель для квартиры

Монтажная схема

На рисунке представлена упрощенная схема монтажа самотечной системы отопления частного дома.Основными элементами являются:

  • котел отопления;
  • приборы нагревания (радиаторы);
  • трубы;
  • компенсационный (расширительный) бак.

В реальности она должна выглядеть примерно так. Котел устанавливается в самой нижней точке дома на заранее спроектированном месте. От него выводится стояк на самую верхнюю точку. Лучше, если она будет на чердаке. Разгонный стояк должен соединяться с компенсационным или расширительным баком.

Если бак открытого исполнения, то на нем устанавливают переливную трубу, которая выводится как можно ближе к канализационной системе. Когда бак делают закрытым, то его можно располагать в котельной на обратке (В таком исполнении ставится предохранительный клапан сброса). На бак открытого исполнения необходимо устанавливать автовоздушник и от него сделать отпуск. К отпуску приваривается розлив системы.

Все, остов, костяк системы, готов. Осталось подсоединить трубы, радиаторы отопления и готово. Греемся, но, как говорится, «гладко было на бумаге…».

Виды систем отопления

Обустроить двухэтажный дом и провести трубы можно самому, но лучшее решения – если система будет собрана профи. Тогда отопление 2-х этажного дома окажется наиболее эффективным.

Схема отопления 2-х этажного частного дома различается по множеству характеристик. К примеру, отопление может предусматривать одну или две трубы для подачи теплоносителя, независимо от того, принудительная циркуляция или естественная.

В первом случае отопление двухэтажного частного дома осуществляется, если трубы имеют незначительную длину. Однотрубная система предполагает, что, выполнив отопление 2-х этажного дома, вода из радиаторов не идет в котел, а попадает в трубы с горячей и смешивается с ней. В результате начинается циркуляция охлажденной воды, и эффективное отопление 2-х этажного дома на удаленных участках трубы становится затруднительным.

Поэтому отопление двухэтажного дома в варианте с однотрубной системой, не рекомендуется разрабатывать самостоятельно, а тем более производить сборку труб своими руками. Исключение составляет ленинградка – это несложная в реализации однотрубная система отопления в двухэтажный дом, ее схема входит в лучшие по простоте. Ленинградка позволяет сделать отопление двухэтажного дома без особых усилий.

Отлично себя зарекомендовала двухтрубная система отопления двухэтажного дома – у нее только принудительная циркуляция, естественная не предусмотрена. Система имеет две трубы, так что жидкость по пути в котел, будь это двухконтурный котел или нет, не попадает в трубы с холодной водой, как предполагает однотрубная система отопления. Более продуманная двухтрубная разводка позволяет избежать тепловых потерь, благодаря чему отопление 2-х этажного дома становится эффективным. Более того, двухтрубная система отопления отлично подойдет в случаях, когда 2-х этажный дом имеет значительную площадь, а трубы – большую длину.

Схема и система могут предусматривать, чтобы циркуляция теплоносителя была естественная и принудительная. Это лучшие варианты, если отопление запланировано сделать экономичным. Естественная циркуляция, когда нужно отопление 2-х этажного дома, происходит благодаря нагреву и охлаждению воды внутри трубы. Система отопления с естественной циркуляцией стоит сравнительно дешево. Альтернатива – принудительная циркуляция, когда в 2-х этажный частный дом проводится отопление с электрической помпой.

Сам котел в двухэтажный дом бывает двухконтурный и одноконтурный. Двухконтурный котел зарекомендовал себя лучше, ведь в 2-х этажный дом через трубы получится провести не только отопление, но и горячую воду.