Альтернативное отопление – обогрев дома без централизованной системы

Гелиосистемы экономически выгодны. Даже с учетом высокой стоимости, первоначальные затраты, при всесезонном применении окупятся за 2-3 года. Системы солнечного отопления частных домов не предназначены для автономной работы. Коллекторы компенсируют только часть необходимого для обогрева тепла, позволяя сэкономить за отопительный сезон до 300 м³ газа и до 4 м³ дров. Если использовать энергию Солнца только для отопления, окупаемость составит 6-7 лет.

Подробный обзор

Обогрев дачи – чем заменить привычные источники тепла

Попробуем обобщить, что же подразумевается под альтернативным отоплением. Чаще всего под этим термином понимают не тёплые полы, в любой их разновидности, будь то водяные или электрические, поскольку они чаще всего подключаются к централизованному отоплению или электросети. В нашем случае ключевым является слово «альтернатива», причём любым традиционным источникам энергии, будь то газ, электричество или поступающая в трубы из городской магистрали горячая вода. Поэтому будем рассматривать те способы, которые позволяют обогревать дом в полной автономии от поставщиков услуг.

Попадает ли в сектор нашего интереса бойлер? Только в том случае, если он подключен к собственной скважине, и для нагрева котла используется биогаз либо электроэнергия, получаемая от возобновляемых источников. В качестве таковых обычно подразумевают солнечную и ветровую энергию, биогаз, а также геотермальное тепло. И только во вторую очередь это экономичные системы отопления для выработки непосредственно тепла, такие, как инфракрасные панели, тёплые полы, подключаемые к тем самым возобновляемым источникам.

Что представляет собой отопление дома

До строительства дома любые коммуникации казались мне сложными и непонятными. Но в частном доме я сам отвечаю за работу котельной, поэтому решил во всем разобраться.

Главный принцип работы системы отопления: запасенная энергия преобразуется в тепло с помощью теплоносителя — вещества, которое накапливает тепло, — передается по трубам и через устройства отдачи тепла, например радиаторы, нагревает пространство.

Как выбрать участок для строительства

Я описал принцип работы централизованной системы, которая отвечает за обогрев нескольких помещений. Еще бывают локальные системы, например камин, печь или тепловая пушка. Они обогревают не весь дом, а пространство, в котором установлены. Такие системы используются редко — обычно в домах с сезонным проживанием. Поэтому в статье я буду говорить о централизованной системе.

Системы отопления могут быть закрытого типа, то есть с использованием насоса для циркуляции теплоносителя, и открытого типа — без насоса, только за счет гравитации. Системы открытого типа имеют ограниченное применение и ряд особенностей в установке, поэтому здесь речь пойдет о системах закрытого типа.

Котлы на твердом топливе

Твердое топливо применяется не только в крупных котельных, но и в небольших котлах для отопления частных домов. Кроме угля в твердотопливных котлоагрегатах используют дрова и пеллеты, солому, опилки и щепки.

Свойства пеллетов:

  • Низкая стоимость;
  • Простота транспортировки;
  • Экологичность.

Схема твердотопливного котла в разрезе

Принцип действия

Аналогичен традиционному оборудованию: в топке происходит сжигание топлива, за счет чего происходит нагрев теплоносителя.

Преимущества:

  • Высокий КПД;
  • Безопасность;
  • Компактность (современные модели).

Видео описание

В нашем видео поговорим об отоплении в частном загородном доме

Главные критерии при выборе систем отопления:

  • Минимум расходов при высокой теплоотдаче. Обеспечение жилья нужным количеством тепла и небольшие затраты на монтаж, эксплуатацию и обслуживание.

  • Максимальная автоматизация. Системы отопления в целях обеспечения безопасности необходимо эксплуатировать при наименьшем вмешательстве человека в их работу.

  • Высокая износостойкость всех элементов. Выбирать необходимое оборудование нужно с учетом его эксплуатационной надежности.

В некоторых случаях можно воспользоваться формулой: «чем проще, тем надежнее»Источник

Как сделать солнечный обогрев в своем доме

Для начала следует учесть, что гелиосистема не устанавливается одна по себе. Для нормального обогрева здания потребуется ее одновременная работа с отопительным котлом.

Читайте также:  7 советов по обустройству котельной в частном доме: требования и нормы

Необходимо изначально установить основной источник тепла — котел, из расчёта 100% покрытия всех теплозатрат здания. Только после этого приступают к расчету коллекторов.

Расчет гелиосистемы

Теплоотдача у водогрейных вакуумных и панельных коллекторов, а также воздухонагревателей, использующих энергию солнца разная. Соответственно нет единой системы расчетов. Для удобства можно воспользоваться специальными онлайн калькуляторами.

Примеры самостоятельных расчетов:

  • Воздушные гелиосистемы — дадут 1,5 кВт тепловой энергии на каждый 1 м² поверхности коллектора. Дом на 100 м² будет полноценно отапливаться при помощи 4 воздухонагревателей, общей площадью 8 м².
  • Вакуумный трубчатый коллектор — 15 трубок дадут в общей сложности 4,8 кВт/час. Для комфортного проживания одного человека потребуется от 2-4 кВт/час тепла. Дальнейшие расчеты выполняются по количеству проживающих в одном доме.

Таблица выбора бойлера косвенного нагрева и площади солнечного коллектора:

Объем накопителей (л)

300

400

500

750

1000

1500

2000

Площадь коллекторов (м²)

Температура в накопителе (°С)

1

19

16

15

13

13

12

11

2

27

23

20

17

15

13

13

3

36

29

26

20

18

15

14

4

44

36

31

24

20

17

15

5

53

42

36

27

23

19

16

6

62

49

41

31

26

20

18

7

70

55

46

34

28

22

19

8

79

62

51

38

31

24

20

9

88

68

57

41

33

26

22

10

95

75

62

44

36

27

23

11

95

81

67

48

38

29

24

12

95

88

72

51

41

31

26

13

95

94

77

55

44

32

27

14

95

95

82

58

46

34

28

15

95

95

88

62

49

36

29

16

95

95

93

65

51

38

31

17

95

95

95

69

54

39

32

18

95

95

95

72

57

41

33

19

95

95

95

76

59

43

35

20

95

95

95

79

62

44

36

21

95

95

95

82

64

46

37

22

95

95

95

86

67

48

38

23

95

95

95

89

69

50

40

24

95

95

95

93

72

51

41

25

95

95

95

95

75

53

42

26

95

95

95

95

77

55

44

28

95

95

95

95

82

58

46

30

95

95

95

95

88

62

49

33

95

95

95

95

95

67

53

35

95

95

95

95

95

70

55

45

95

95

95

95

95

88

68

60

95

95

95

95

95

95

88

Монтаж солнечной системы отопления дома

Существует несколько общих рекомендаций, облегчающих подключение гелиоколлекторов:

  • Оптимальным считается размещение на крыше, за исключением воздушных обогревателей, для них рекомендуется установка на стену, направленную на южную сторону света. Допускается применение плоской кровли и специальных монтажных площадок.
  • Подключить гелиосистему напрямую к отоплению здания не получится. Присутствует существенная разница температуры нагрева. В обвязке должен присутствовать тепловой аккумулятор, предназначенный для многовалентных систем отопления.
  • Автоматика контролирует процесс теплопередачи. Гелиоколлекторы должны работать поочередно с котлом. После достаточной аккумуляции тепла от солнечной системы происходит переключение на котел, продолжающий повышать температуру теплоносителя.
  • Расчет теплоаккумулятора выполняют с учетом, что после зарядки сможет поддерживать автономное отопление здания в течение 5-18 часов.
  • Угол монтажа коллекторов отличается в зависимости от региона и определяется по таблице:

    Ориентация

    Угол наклона коллектора

    30°

    50°

    70°

    Восток

    1,64

    1,61

    1,61

    Восток ­ Юго­Восток

    1,45

    1,47

    1,61

    Юго­Восток

    1,17

    1,15

    1,34

    Юг ­ Юго­Восток

    1,04

    0,98

    1,14

    Юг

    1

    0,94

    1,11

    Юг ­ Юго­Запад

    1,03

    0,97

    1,13

    Юго­Запад

    1,13

    1,09

    1,27

    Запад ­ Юго­Запад

    1,35

    1,35

    1,60

    Запад

    1,61

    1,61

Отзывы владельцев доказывают, что при возможности сделать первоначальное материальное вложение, солнечная гелиосистема полностью окупится. Средний срок эксплуатации 30-50 лет. Окупаемость наступает за 2-7 лет. Дальше коллекторы начинают работать в плюс. Выгода очевидна.

Солнечные аккумулирующие коллекторы

Такое альтернативное отопление частного дома будет иметь прямую зависимость от интенсивности лучей, которая в разное время года различна. В пасмурную погоду и в ночные часы энергии излучения недостаточно для нормальной и стабильной работы коллекторов. Часто солнечные панели применяются в качестве элементов нагрева воды. Она может использоваться для бытовых либо хозяйственных нужд. Нагретая вода может участвовать в тепловом обмене в накопительных моновалентных баках. Солнечные батареи могут дополнительно использоваться для выработки энергии в биовалентных агрегатах.

Какие используются отопительные системы по способы разводки

В частных домах трубопроводы водяной отопительной сети выполняется в следующих вариантах:

  • Вертикальная система с нижней разводкой. Данным вариантом предусматривается прокладка труб через подвальное помещение или, как минимум, в бетонной стяжке пола.
  • Вертикальная система с верхней разводкой. Подающая магистраль горячей воды монтируется на чердаке дома или в потолочном пространстве внутренних помещений.
  • Использование однотрубной системы. Схемы подключения. Основная особенность однотрубной схемы отопления заключается в последовательном подключении радиаторов отопления к подающей трубе горячей воды. При этом наблюдается разность в тепловом нагреве радиаторных батарей, расположенных в начале и конце отопительной линии. Поэтому однотрубная разводка применяется для обогрева комнат площадью не более 40 м2. Вертикальную однотрубную схему целесообразно применять в домах невысокой этажности.
Какие используются отопительные системы по способы разводки
  • Двухтрубная система отопления. В этом случае к каждому радиатору одновременно подключается две трубы: для подвода горячей воды и обратного отвода остывшего теплоносителя. Прокладка трубопроводов выполняется параллельными линиями на небольшом расстоянии друг от друга.

На заметку: Двухтрубная разводка позволяет в индивидуальном порядке регулировать температуру в каждом помещении без ущерба для остальных комнат.

Лучевая разводка отопления

Какие используются отопительные системы по способы разводки

Лучевая или коллекторная обогревательная сеть предусматривает подключение каждого радиатора непосредственно к тепловому источнику (коллектору). Данная схема подключения упрощает замену вышедшего из строя нагревательного прибора без остановки всей отопительной системы. Иногда коллектор называют термином «гребенка», хотя это название чаще встречается в описании технологического процесса нагрева воды на промышленных предприятиях и котельных. Распределительный коллектор по своим габаритам занимает немало места и для его маскировки в частных домах используют небольшой шкаф или встроенную нишу с дверцей.

Схема «Ленинградка»

В частных домах небольшой площади чаще всего применяется однотрубная схема прокладки трубопровода. Данная модель отличается простотой монтажа и требует меньших затрат по сравнению с другими схемами прокладки трубопроводов.

Какие используются отопительные системы по способы разводки

Однако в случае поломки одного из радиаторов приходится останавливать работу обогревательной линии, сливать воду со всего крыла магистрали и лишь после этого устранять поломку.

Чтобы нивелировать этот недостаток и не оставлять в зимнюю стужу дом без обогрева, применяется однотрубная монтажная схема под названием «Ленинградка». В этом случае предусматривается установка отопительных радиаторов разной мощности и применение обводных байпасов. Трубная обводка параллельно соединяет входные и выходные отверстия радиаторов и в случае выхода из строя одного из отопительных элементов, его легко отключить и заменить.

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя

Какие используются отопительные системы по способы разводки

Схемы отопления в частном доме своими руками

Насколько эффективным будет обогрев, зависит от особенностей монтируемого контура. Схема отопления в частном доме своими руками может реализовываться по-разному. Предлагаем ознакомиться с возможными вариантами, чтобы выбрать наилучший вариант.

Всегда можно выбрать подходящий вариант

Схемы отопления в частном доме своими руками

Схема однотрубной системы отопления частного дома своими руками

Однотрубная схема предполагает, что теплоноситель от котла начинает двигаться по единственной магистрали, а затем по ней же возвращается обратно. Радиаторы к магистрали подключают обоими концами. Правильно смонтированная однотрубная система отопления частного дома своими руками работает следующим образом:

  • теплоноситель нагревается до +75÷85°С и начинает перемещаться по трубопроводу. Дойдя до первого радиатора, часть горячей воды заполняет батарею, а оставшаяся продолжает двигаться по трубам;
  • пройдя по радиатору и отдав тепло в окружающее пространство, вода смешивается с теплоносителем, снижая его температур на пару градусов;
  • на следующем радиаторе ситуация повторяется. В результате в последнюю батарею вода поступается значительно остывшая, что уменьшает количество отдаваемого тепла.

Схема и порядок монтажа однотрубного отопления предполагает наращивание секции радиаторов, начиная со второго от котла, чтобы обеспечить равномерный обогрев всех помещений частного дома. Водяное отопление работает достаточно эффективно, если содержит не более 5 батарей. В многоэтажном строении часто монтируется несколько стояков. Такая вертикальная схема предполагает наличие стабильно работающих 3÷4 батарей.

Схемы отопления в частном доме своими руками

Внимание! Однотрубная схема может быть с естественной и принудительной циркуляцией.

Однотрубная модель не всегда эффективна

Схема двухтрубной отопительной системы

Стабильный и надежный вариант, обеспечивающий подачу к радиаторам, расположенным в различных комнатах, теплоноситель, прогретый до одинаковой температуры. Нагретая вода движется по одной трубе, а остывшая – возвращается по другой.

Схемы отопления в частном доме своими руками

В зависимости от выбранной разводки двухтрубная схема может быть:

  1. Тупиковой. Теплоноситель, подаваемый по соответствующей ветки, заполняет все радиаторы, а по обратной – возвращается. Балансировка позволяет обеспечить равномерный прогрев всех батарей;
  2. Попутной. Петлеобразная схема отопления загородного руками выполняя монтажа, следует добиваться того, чтобы теплоноситель по основной и обратной ветви двигался в одном направлении. Подходит для достаточно протяжного контура;
  3. Коллекторной. Подходящий вариант для большого частного дома. Для запитки каждого радиатора используется отдельная двухтрубная ветка, присоединяемая к распределительной гребенке.
Читайте также:  Схема самодельного индукционного нагревателя

Двухконтурный контур позволяет лучше прогреть все комнаты

Схема водяного отопления двухэтажного дома

Схемы отопления в частном доме своими руками

При монтаже системы в двухэтажном строении редко выбирают самотечную схему. Здесь лучшим выбором становится водяное отопление в частном доме с принудительной циркуляцией. Контур может быть одно- , двухтрубным либо лучевым.

Схема выбирается индивидуально

Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

В состав коллекторной (лучевой) системы водяного отопления входит коллектор, представляющий собой устройства, используемого для сбора теплоносителя. К каждому радиатору подсоединяются две трубы: прямая и обратка. Такая схема отопления с принудительной циркуляцией одноэтажного дома позволяет лучше всего спрятать прокладываемые трубы. При этом в каждой комнате может быть своя температура.

Схемы отопления в частном доме своими руками

Для размещения коллектора используется специальный шкаф. Недостатком такой схемы является повышенная стоимость из-за необходимости закупки нового оборудования.

Коллекторная схема обойдется дорого

Как выбрать котел

Котел является главным элементом любой отопительной системы и потому к его выбору следует относиться серьезно. Ремонт и текущее обслуживание котла стоит дорого и потому, приобретая его, следует учитывать все важнейшие параметры. Отопление загородного дома, чаще всего, осуществляется при использовании в качестве топлива магистрального газа: это самое дешевое топливо. В случае, если газопровода рядом нет, можно установить котел электрический. Однако и в этом случае существуют некоторые условия: необходимо, чтобы хватало мощности электросети, чтобы сечение жил кабеля было соответствующим, а также наличие многотарифного счетчика (электроэнергия стоит недешево).

Отопление загородного дома может быть смонтировано на базе котла, использующего солярку в качестве топлива или работающего на дровах, каменном угле, торфяных пеллетах и т.п. В этом случае необходимо следить за подачей топлива и пополнять его запасы по мере расходования. Современные котлы полностью автоматизированы и в постоянном присутствии оператора не нуждаются. После выбора котла по виду топлива, следует определиться с его мощностью. При этом учитывается площадь дома и статистические данные по мощности, затрачиваемой на обогрев единицы площади в районе, где расположен дом. Значение этого параметра (удельной мощности) варьируется в пределах 0,8 – 1,8 кВт/м? (в зависимости от географического положения). Делением площади дома на этот показатель определяем минимальное значение мощности, которой должен обладать котел. Необходимо прибавить к этой цифре еще 30 % (для суровых зим), чтобы получить окончательную величину. Котел должен быть оснащен циркуляционным насосом, автоматической регулировкой температуры и дополнительным теплообменником для снабжения дома горячей водой. Отопление загородного дома может быть реализовано с помощью напольного или настенного котла: как правило, для его установки предусматривается отдельное помещение, что делает его эксплуатацию более безопасной.

Газовое отопление: котел в частном доме

Главная проблема при установке газового отопления в частном доме — это то, какой газ будет использоваться: баллонный или магистральный. Если дом еще не подключен к газопроводу, то на подключение и прокладку коммуникаций потребуется время, поэтому запас баллонов с газом не помешает:

Баллоны следует разместить в отдельном помещении — это обязательное условие. Подключаются баллоны с газом через систему редукторов. Котел и для магистрального, и для баллонного отопления одинаков. Тем более, что баллоны в загородных домах применяются все чаще в наше время постоянного удорожания энергоносителей.

Этот вариант влетит в копеечку, но намного удобнее установить газгольдер — большой резервуар для хранения газа:

Для отопления отдельного помещения рекомендуется использовать конвекторы, которые нагревают комнату за счет продуктов сгорания газа очень быстро:

Газовые отопительные конвекторы устойчивы к перепадам температур и компактны. Недостаток — их невозможно использовать для обеспечения горячего водоснабжения.