Альтернативное отопление частного дома — системы отопления

Очень часто в последнее время говорят о постоянном подорожании традиционных источников энергии, таких как газ и электричество. В этой связи всё чаще упоминаются источники энергии, которые призваны прийти им на смену. Альтернативное отопление частного дома сегодня один из самых обсуждаемых вопросов. В первую очередь интересует стоимость тепловой энергии, получаемой альтернативным путём. Часто оказывается, что дешёвый на первый взгляд источник энергии оказывается не самым доступным.

Самые популярные альтернативные источники энергии

Сегодня существует множество видов энергии, которые могут быть задействованы для получения тепловой энергии, необходимой для отопления и горячего водоснабжения. Однако самостоятельно решить такие вопросы среднестатистический застройщик не может. Возьмём, к примеру, тепловой насос – отопление помещений за счёт тепловой энергии земли и воды. Сегодня это самый популярный способ отопления в развитых европейских странах, где этот вопрос решается на уровне государства. К сожалению, в странах постсоветского пространства пока ещё редко государство берёт на себя расходы, связанные с использованием альтернативных источников энергии.

Принцип действия теплового насоса

Самые популярные альтернативные источники энергии

Среди наиболее перспективных поставщиков энергии, необходимой для получения тепла, можно отметить также солнечные батареи, которые используют на благо человека ультрафиолетовое излучение небесного светила, а также ветрогенераторы, которые используются для получения энергии с давних времён. Однако стоит отметить, что для устройства отопления частного дома в настоящее время эти альтернативные источники отопления не подходят. И связано это в первую очередь с большой дороговизной оборудования.

Такие виды отопления в настоящее время используются для получения малого количества тепла не достаточного для отопления дома даже средней величины, в то время как в той же Германии целые жилые массивы работают на энергии от солнечных батарей, а в Голландии, к примеру, очень развито использование энергии ветра.

Однако есть один источник тепловой энергии, который действительно является реальной альтернативой имеющимся видам энергии. Речь идёт о большой серии устройств, которые используют для получения тепла и горячей воды энергию, полученную от сгорания твёрдого топлива – твердотопливные котлы отопления, а также печи и камины, работающие на древесине и каменном угле. На этих устройствах стоит остановиться более подробно.

Самые популярные альтернативные источники энергии

Как работает система отепления

Чтобы все сделать правильно, нужно изучить принцип действия автономной отопительной системы. Энергоноситель (уголь, дрова, газ,) при переработке, сжигании, выделяет тепло. В специальной камере котла, в топке, установлен теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель. Это может быть обычная вода или специальный состав. После разогрева теплоноситель передается по трубам к радиаторам, которые раскалившись, передают тепло воздуху в помещении.

Это принципиальная схема, недостаточная чтобы начать монтаж отопления своими руками. Нужно правильно подобрать котлоагрегат и дополнительное оборудование, необходимое для эффективной работы отопительной системы.

Как работает система отепления

Но основных узла всего три:

Расширительный бак, насос принудительной циркуляции и контрольно-измерительные приборы относятся к разряду дополнительного оснащения. А запорная арматура (вентили, краны, регуляторы) включается в состав трубопровода.

Простая вода из централизованной системы водоснабжения способна поглотить и передать до кДж/кг °С. Это тепло принимается и от ТЭНов, если котел электрический. По трубам теплоноситель поступает к батареям, изготовленным из металла большой теплоемкости. Радиаторы нагреваются и отдают тепло в комнату. Этиленгликоль либо пропиленгликоль используется в качестве незамерзающей жидкости, что позволяет отключать обогрев зимой без риска разморозить систему.

Подобные схемы отопления работают следующим образом:

Как работает система отепления
  1. В результате потребления электрической энергии или сжигания углеродного топлива вода разогревается до температуры + градусов по Цельсию.
  2. Движущей силой для перемещения горячей жидкости является естественная конвекция или результат работы циркуляционного водяного насоса.
  3. После того, как теплоноситель дойдет до радиатора, температура снизится на 10-20 °C, но этого достаточно, чтобы прогреть воздух в помещении.
  4. Будучи охлажденной, водяная масса направляется обратно к котлу, где участвует в новом цикле, что обеспечивает непрерывность процесса.
  5. Чтобы исключить появление воздушных пробок в трубах и радиаторах устанавливают расширительный бак, где гасятся температурные изменения объема жидкости.

Обустраивая отопление частного дома своими руками, важно правильно подобрать котел, исходя из рабочих параметров (мощность, производительность). Также покупают ту модель, которая предназначена для конкретного типа энергоносителя.

Система отопления одноэтажного частного дома — схема и проект могут быть разными

(Last Updated On: )

Система отопления одноэтажного дома

Многие сегодня выбирают для постоянного проживания частные дома, целые кварталы из таких домов сегодня растут, как грибы после дождя, практически в каждом крупном городе.

При этом необязательно строительство полноценного особняка, может быть вполне достаточно и 1-этажной постройки, особенно если семья не такая уж и большая.

К тому же значительно проще проектируется и монтируется система отопления одноэтажного частного дома — схема и проект такой системы не имеют этажных переходов и необходимости подавать теплоноситель на значительную высоту, поэтому справиться с такой системой сможет даже не самый опытный мастер.

Обратите внимание

Такая отопительная может быть выполнена в различных вариациях, которые различаются в первую очередь типом используемого топлива.

Также на особенности конкретной системы влияют материальные возможности застройщика, площадь дома, наличие цокольного этажа, характеристики использованных при постройке материалов и т.д.

При выполнении системы нужно также учитывать вероятность перебоев с питанием, если котел потребляет электричество и газ, а также возможность автономной работы.

Как видно, факторов, влияющих на план отопительной системы и его реализацию, достаточно много, поэтому нельзя предложить идеальное для всех случаев решение, в каждой конкретной ситуации нужно заново проектировать систему, а не использовать готовые чертежи из сети. Поэтому в первую очередь нужно определиться с требуемым функционалом и с необходимым оборудованием. Тогда проектирование системы отопления одноэтажного частного дома значительно упростится.

Читайте также:  Вентиляция в котельной с газовым котлом: вентканал для газового котла в частном доме, приточная и вытяжная вентиляция, вытяжной вентилятор, воздуховод для воздухообмена, вытяжка

Различные варианты питания

Основным моментом является решение, чем будет питаться котел. Наиболее популярны следующие варианты:

  • газ, поступающий из общей магистрали;
  • сжиженный газ, поступающий из газгольдера или баллона;
  • твердые виды топлива;
  • солярка;
  • электричество.

Газовый котел по затратам на топливо наиболее экономичен. К тому же современное оборудование способно самостоятельно регулировать подачу газа и следить за безопасностью.

Газовый котел может быть как одноконтурным, так и двухконтурным. Оптимальные условия для использования такой системы – это наличие вблизи дома газовой магистрали.

Если газопровод отсутствует, то нужно организовать подачу сжиженного газа, что неудобнее и дороже.

Схема системы отопления одноэтажного дома (типовая):

Система отопления одноэтажного частного дома — схема и проект могут быть разными

Котел, работающий на твердом топливе, немногим дороже в использовании, чем газовое отопление. К тому же такая система при организации естественной циркуляции теплоносителя полностью независима от подачи электричества.

Если теплоноситель нагнетается насосом, то нужно предусмотреть небольшой аварийный источник энергии – много энергии насос не требует. Также дополнительное питание нужно в том случае, если котел оснащен автоматическими системами управления.

Главным же минусом такого решения является то, что топливо в котел нужно подавать своими руками, то есть система не автономна.

Гораздо удобнее в этом плане оборудование, работающее на солярке. Она заливается в бак и обеспечивает длительную автономность работы. Чем больше бак – тем дольше котел работает самостоятельно. Такая система тоже в малой степени зависима от внешних источников энергии . К недостаткам можно отнести дороговизну солярки, образуемые продукты горения и необходимость регулярно чистить оборудование.

Видео:

Отопление электричеством будет наиболее дорогостоящим, его следует использовать для дома, в котором не живут постоянно. Такая система безопасна для окружающей среды, весьма эффективна и проста, однако высокие цены на электроэнергию и зависимость от непрерывности подачи питания делают этот вариант не самым разумным.

Различия систем по используемому теплоносителю

В качестве теплоносителя может использоваться:

  • жидкость (вода/антифриз);
  • воздух.

Более распространенным вариантом является жидкостная система. Чаще всего она бывает однотрубной или двухтрубной. Однотрубный вариант дешевле и проще в монтаже, однако его недостаток – остывание теплоносителя по пути в дальние помещения.

Поэтому в крайних комнатах будет холоднее, чем в близких к котлу.

Поэтому лучше все-таки двухтрубная система отопления одноэтажного частного дома – схем и проект такой системы предусматривают отдельный подвод к каждому радиатору и отдельный же вывод в возвратный контур.

Для отопления воздухом нужно установить соответствующее оборудование и смонтировать скрытые воздуховоды, по которым нагретый воздух будет подаваться в помещения.

Важно

Может использоваться как естественная циркуляция, так и принудительная – с помощью турбин.

Такая система также вполне эффективна и практична, однако составить ее план нужно еще на этапе проектирования дома – воздуховоды лучше всего скрыть в стенах или за потолком, поэтому нужно спланировать их разводку.

Альтернативное отопление дома

Так как с каждым годом наблюдается неумолимый рост цен на различные теплоносители, то альтернативное отопление дома становится все более актуальным. Владельцы частных домов или дачных построек ищут самые разнообразные методы организации отопительной системы. Любой вариант отопительной системы, которая не входит в категорию стандартных систем, имеет как свои достоинства, так и недостатки.

Альтернативное отопление дома — какое выбрать? Типы альтернативного отопления

Для многих владельцев частных или загородных домов отказ от такой системы, которая работает на газе, уже является альтернативным решением. Многие стремятся к тому, чтобы организовать полностью автономную отопительную систему, которая может аккумулировать тепло солнечных лучей.

Те, кто заботятся о природе и окружающей среде, останавливают свой выбор на экологически чистых отопительных системах. Для многих также важен такой показатель, как влажность воздуха в доме при работе той или иной системы.

Природные источники энергии сейчас доступны для организации различных отопительных систем, но они стоят довольно дорого.

Конечно, они окупятся через 8-10 лет, но не каждого устроит ждать столько времени. Если судить в общем, то все современные альтернативные системы отопления частного дома выделяются большим разнообразием. Среди альтернативных устройств, необходимых для организации отопительной системы, можно выделить такие, как:

  • Котлы, работающие на топливе жидкого или твердого типа, а также на топливе биологического происхождения.
  • Тепловые насосы, которые функционируют благодаря энергии геотермального характера.
  • Солнечные коллекторы, которые способны собирать тепло от солнечных лучей.
  • Различные обогреватели инфракрасного типа.

Твердотопливный котел Солнечное отопление частного дома Альтернативное отопление

Тепловой насос

Альтернативное отопление дома
Альтернативное отопление дома

Солнечный коллектор

Альтернативное отопление дома
Альтернативное отопление дома

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная схема отопительных систем

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Двухтрубная схема отопительных систем

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Двухтрубная схема отопительных систем

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Двухтрубная схема отопительных систем

Монтаж и требования безопасности

В этом пункте мы рассмотрим, как провести водяное отопление своими руками.

Как сделать водяное отопление частного дома своими руками — пошаговая схемаШаг 1: Проект

Для начала выбираем подходящую схему и отображаем ее на бумаге. Учитывайте площади комнат, положение радиаторов, трубопровода, их размеры и пр. Такая зарисовка поможет правильно вычислить количество расходных материалов. Специальные программы значительно упростят все расчеты.

Шаг 2: Комплектующие

Кратко рассмотрим, каким может быть котел, батареи и трубы. Виды отопительных агрегатов в зависимости от используемого топлива бывают газовые, электрические, на твердом топливе и комбинированные. Фаворитом среди этих вариантов по праву можно назвать газовые устройства. Водяные котлы бывают с насосом (для принудительной схемы отопления частного дома) или без него (естественная циркуляция), причем оба типа вполне можно установить своими руками. Отлично себя зарекомендовал двухконтурный агрегат, обеспечивающий не только тепло в доме, но и горячую воду.

Радиаторы делятся на стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые.

Стальные батареи порадуют ценой, но в то же время они подвержены коррозии, а если планируете сливать теплоноситель, то эксплуатационный срок значительно сократится. Чугун, напротив, можно сказать, вечный материал. Он долго нагревается, но и держит тепло длительное время. Но большой вес, не слишком привлекательный внешний вид и высокая стоимость значительно снизили популярность этого материала. На смену чугунным батареям пришли алюминиевые. Их вид весьма привлекателен, они быстро нагреваются и устойчивы к коррозии. Однако алюминий не переносит резких перепадов давления. Биметаллические резисторы славятся отличной теплоотдачей, правда, антикоррозионные свойства остались такие как у алюминия.

Стальной трубопровод потерял былую славу из-за малого эксплуатационного срока. Его вытеснил современный полипропилен. Легкий монтаж, возможность создать «цельную» конструкцию, приемлемая стоимость и надежность – все это неоспоримые плюсы. Хорошие характеристики имеют еще и медные трубы, но их стоимость далеко не всем по карману.

Шаг 3: Котел

Водяное отопление в частном доме построено так, что носитель нагревается котлом. Эта схема самая оптимальная в отсутствие централизованного снабжения. Поэтому выбирая место, где установить котел, следует учитывать расположение ввода газопровода или наличие электропроводки. Если речь идет о твердотопливном агрегате, то нужно произвести дополнительный монтаж дымовой трубы. Если отдаете предпочтение естественной циркуляции теплоносителя, тогда отопительный агрегат расположите так, чтобы ввод обратки был как можно ниже. В этом случае идеально подойдет подвальное помещение.

Шаг 4: Монтаж радиаторов

Батареи размещают под окнами либо около дверных проемов. Конструкция крепления зависит от материала резисторов и количества секций. Чем тяжелее они будут, тем в более надежной фиксации нуждаются. Между батареями и подоконниками следует оставлять зазор не менее 10 см, до пола должно быть более 6 см. Установив на каждый элемент запорную арматуру, вы сможете регулировать количество теплоносителя в батареях, а воздушный клапан поможет избежать нежелательных пробок.

Шаг 5: Разводка

Котел будет отправной точкой для монтажа трубопровода. При этом следует придерживаться выбранной и зарисованной на бумаге схеме. Если трубы видны, то речь идет об открытой разводке. С одной стороны, страдает эстетическая сторона, а с другой, любая течь останется на виду, и чтобы заменить поврежденный элемент, не нужно разбирать короб. Трубопровод можно еще и спрятать, замуровать в стене, сделать обшивку из гипсокартона и т. д. На этом этапе проводят подключение батарей, дополнительного оборудования (насоса, фильтров, блока безопасности, расширительного бачка и пр.).

Схема двухтрубной отопительной системы

Двухтрубную отопительную систему сложно назвать лёгкой, особенно для самостоятельного воплощения. Такая схема отопления предусматривает отвод от котла сразу двух труб. При этом одна труба предназначена для подачи горячего теплоносителя к батареям, а другая для возврата остывшей воды назад в котёл. С виду это очень похоже на однотрубное отопление, но только радиаторы могут располагаться не последовательно, а в удобном для домовладельца порядке.

Согласно схеме от котла отходит одна труба, по которой горячий теплоноситель по законам физики будет подниматься. Такую трубу очень часто проводят по чердаку, где удобно выполнить скрытую разводку. Проще говоря, к каждому радиатору подводится отдельная труба. Это позволяет поддерживать одинаковую температуру в каждой батарее.

Также двухтрубная схема разводки предполагает установку отводящего трубопровода от каждого радиатора. Именно по этой трубе остывшая вода будет назад поступать в котёл. Обратка прокладывается в каждом помещении, где установлена батарея. Обычно обратную трубу отопления прячут в подполье.

Для увеличения качества работы двухтрубного водяного отопления специалисты рекомендуют устанавливать распределительный коллектор — специальное устройство, регулирующее, подачу воды к каждой батарее. Конструктивно такое приспособление напоминает трубку с несколькими боковыми отводами, которые на конце оснащаются запорными устройствами, после которых идут трубы, соединяющие, котёл с батареями. Благодаря такой системе появляется возможность контролировать и регулировать параметры температуры в каждом, отдельно взятом помещении дома.

Видео описание

Минусы:

  • дороговизна приобретения необходимого оборудования;

  • окупаемость установки возможна только через 7-8 лет;

  • трудоемкость монтажа;

  • необходимость в сооружении коллектора.

Отопление солнечными батареями

Альтернативный и экологически безопасный способ получения тепла – монтаж отопления с применением солнечных коллекторов. В регионах с низкой активностью солнца этот метод применяют в качестве запасного или дополнительного варианта.

Видео описание

Для наибольшего КПД системы надо правильно расположить батареи на крышеИсточник

Плюсы:

  • большой эксплуатационный срок;

  • быстрая окупаемость;

  • доступность оборудования для монтажа;

  • оптимальный вариант для получения тепла от электрообогревателей и при обустройстве теплых полов;

  • экологическая безопасность;

  • простота в эксплуатации;

  • отсутствие затрат на приобретение топлива.

Двухтрубная система разводки

Схема двухтрубной системы отопления

Во многих нюансах производительнее предыдущей. Ее суть заключается в том, что каждый радиатор одновременно подключен к двум проводникам — к подающему и обратного тока. Она может быть смонтирована такими способами:

  • Горизонтальная. В этом случае все каналы расположены в горизонтальной плоскости. Чаще всего используется в небольших жилых домах.
  • Вертикальная. Обычно используется в многоэтажных домах. Суть заключается в наличии вертикального стояка, от которого осуществляется разветвление на радиаторы каждого уровня.
  • С верхним расположением. Подающая труба находится под потолком или выше радиатора. Именно таким способом возможно организовать гравитационный тип циркуляции. При этом стоит выдерживать угол наклона.
  • С нижним расположением. Два патрубка расположены рядом один с другим под рассеивателями. При этом обеспечивается экономия пространства, но потребуется наличие насоса для обеспечения бесперебойного тока жидкости.

По способу взаимодействия подающей и трубы обратного тока выделяют:

  • Попутную схему. В этом случае оба контура функционируют независимо друг от друга. Патрубок обратки выходит из первого радиатора и образует свой миниконтур. В него подключены все рассеиватели, а сам он возвращается к котлу.
  • Тупиковую схему. Обратный ток и подача кольцуются в последнем излучателе, и вода возвращается для нагрева.

Тупиковая и попутная схемы

Положительными моментами такого вида разводки являются:

  • равномерный прогрев всей площади;
  • простота проведения ремонтных работ;
  • чистка радиатора без остановки отопления;
  • меньшие ограничения по количеству радиаторов на одном горизонтальном участке.

Отрицательные стороны тоже есть:

  • больший расход материала;
  • больший объем циркулирующей воды;
  • определенная сложность монтажа;
  • необходимость скрупулезных расчетов.

Открытый расширительный бак

По способу взаимодействия с атмосферой схема может быть открытой или закрытой. Различие заключается во внутреннем давлении и типе расширительного бачка. Для второго вида применяется изделие с мембраной. Внутри такой емкости поддерживается постоянное давление. Во время нагрева и расширения излишек отводится в бачок, после чего мембрана позже выталкивает его обратно. В первом варианте емкость является открытой, а внутри системы нет четко поддерживаемого значения давления. Обычно это характерно при применении котлов с простой конструкцией.

Мембранный расширительный бак схемаОбратите внимание! Отдельным подвидом выделяют коллекторную систему разводки. Но она больше является ответвлением двухтрубной. Ее суть заключается в том, что устанавливается специальный узел — гребенка. Он имеет много выходов. На него подается горячая вода от котла, а из него уже осуществляется продвижение жидкости к радиаторам и другим потребителям. Возвращается она к такому же устройству, но только оно соединено с обратным током.

Разновидности систем

Все виды систем разделяют на одноконтурные и двухконтурные. В первом варианте вся мощность котла используется для разогрева носителя, который будет принимать участие в повышении температуры воздуха внутри помещения. Во втором варианте присутствует дополнительный теплообменник, в котором производится нагрев проточной воды, что позволяет использовать ее для бытовых нужд. При реализации второго варианта стоит помнить, что понадобится осуществить подвод дополнительных коммуникаций в котельную и их возврат обратно в жилое помещение.

Разные системы отопления

По способу циркуляции носителя, как и в случае с водяными системами, различают:

  • Естественной циркуляции или закрытые. В этом случае после конденсации вода под влиянием гравитации естественным током без насоса возвращается к котлу, где снова преобразуется в пар и используется.
  • Принудительной циркуляции или разомкнутые. В этом случае вода не сразу попадает обратно в нагреватель. Вначале она собирается в специальный резервуар, из которого при помощи насоса подается для дальнейшего перевода в газообразное состояние.

По уровню давления внутри выделяют:

  1. Атмосферные. В них значение давления в несколько раз превышает атмосферное, что при аварии может стать причиной серьезных травм. Кроме того, в такой системе излучатели разогреваются до высокой температуры, а оседающая пыль пригорает и выделяется неприятный запах.
  2. Вакуумные. Для реализации этого варианта вся магистраль должна быть герметичной. При помощи специального насоса внутри создается вакуум. Результатом этого является перевод воды в газообразное состояние при более низких температурах, что повышает безопасность.

По способу разводки труб выделяют:

Однотрубные. Пар непрерывно движется по одной трубе. На первой половине пути он отдает свою энергию радиаторам, постепенно переходя в жидкое состояние. При этом температура излучателей, которые находятся ближе к котлу, будет выше, чем тех, которые находятся в конце контура. В этом случае понадобятся трубы большого диаметра, чтобы не возникало никаких препятствий.

Однотрубная система отопления

Двухтрубные. Пар подается по одной трубе, а конденсат возвращается по другой. При этом носитель достигает всех приборов, практически не теряя температуру. Такой вариант будет актуален для больших домов, в которых есть несколько этажей. Если помещения небольшие, в ней нет смысла, это только увеличит общую стоимость проекта.

Двухтрубная система отопления