Индивидуальное автономное отопление дома

Автономное индивидуальное отопление дома

Индивидуальные автономные системы отопления применяются в основном для обогрева и производства горячей воды в частных домах, коттеджах и на дачах. Подключение частного сектора к централизованным сетям теплоснабжения производится очень редко, поэтому владельцы индивидуальных жилых домов сооружают отопительные комплексы различных конфигураций.

Материал публикации рассказывает о наиболее популярных видах систем отопления домов, особенностях их устройства, эксплуатации и монтажа.

Виды отопления частных домов

Частные дома отапливаются различными способами. Основными являются следующие типы отопительных систем:

  1. Водяное отопление;
  2. Воздушное отопление;
  3. Печной обогрев;
  4. Альтернативные способы обогрева.

Выбор вида отопления зависит от наличия того или иного вида топлива, размеров жилого дома, режима пребывания жильцов, финансовых возможностей владельца. Во всех случаях вид системы отопления рекомендуется определять на начальных стадиях строительства – это поможет впоследствии избежать затрат на капитальную замену системы обогрева.

При разработке проекта жилого дома также следует уделить внимание созданию качественной системы тепловой изоляции. Эффективная тепловая защита позволяет значительно снизить платежи за топливо. При современной ситуации – стабильном росте цен на энергоносители – мероприятия по снижению тепловых потерь весьма актуальны.

Важным аспектом является выбор вида топлива, на базе которого будет сооружаться отопительный комплекс. Выбор топлива зависит от его доступности, стабильности поставки, стоимости для конкретного региона.

Главными видами топлива являются:

  1. Природный (магистральный) газ;
  2. Твердые виды топлива – дрова, уголь, брикеты, гранулы и т.д.;
  3. Сжиженный газ;
  4. Жидкое топливо – солярка и другие;
  5. Электрическая энергия.

В приведенном списке энергоносители выстроены последовательно от самого дешевого к самому дорогому. Использование каждого вида топлива имеет свои условия. Подключение природного газа требует наличия в пределах досягаемости газопровода, получения разрешения снабжающей организации, выполнения и согласования проекта.

Теплогенераторы на твердом топливе – котлы и печи – обслуживаются чаще всего вручную, требуется сооружение склада и создание немалого запаса.

Сжиженный газ требует соблюдения особых мер хранения ресурса. Использование баллонов для отопления частного дома средних и крупных размеров нерационально – потребуется постоянная частая замена баллонов. Решением этого вопроса может послужить строительства хранилища – газгольдера – но это выльется в серьезные затраты. Достоинством котлов на сжиженном газе можно назвать возможность последующего их переустройства для работы на магистральном газе.

Самыми дорогостоящими видами топлива являются жидкое (углеводородное) топливо и электроэнергия. Дизельное топливо требует повышенного внимания к мерам пожарной безопасности, при его использовании в жилом доме может часто появляться неприятный запах нефтепродуктов.

Системы отопления на основе электроэнергии проще всех в эксплуатации и зачастую в устройстве, не имеют отходов, обладают большим числом технических решений по строительству системы. Немаловажный аспект для использования электроэнергии для отопления – возможность подключения к сетям электроснабжения, стабильность поставки ресурса.

Для отопления домов площадью более 60 – 70 м2 чаще всего требуется подключение трехфазного питания. Во всех случаях требуется соблюдение требований к высокому качеству электропроводки, установка предохранительных и защитных устройств.

Водяная система отопления дома

Водяное отопление частного дома

Самым популярным видом обогрева помещений является водяное отопление. Оно базируется на использовании теплофизических свойств жидких теплоносителей, прежде всего воды. В домах с периодическим присутствием жильцов (например, дачах) в системах могут использоваться различные виды незамерзающих жидкостей – антифризов. Они предохраняют систему от замерзания и последующего разрушения оборудования, коммуникаций в результате размораживания.

Водяные системы в своем составе имеют следующие компоненты:

  1. Котел;
  2. Приборы отопления;
  3. Трубопроводы;
  4. Запорная и регулирующая арматура.

Котел – главный элемент комплекса отопления, он вырабатывает тепло, которое передается по трубопроводам к устройствам теплоотдачи – радиаторам, конвекторам, регистрам и так далее.

Котел автономной системы отопления

Модель котла зависит от типа потребляемого топлива – природного газа, электроэнергии, твердого или жидкого топлива.

Иногда в качестве теплогенераторов выступают печи – к некоторым видам этих устройств сооружаются системы циркуляции теплоносителя, баки приготовления горячей воды.

По виду циркуляции водяные системы делят на 2 вида:

  1. Естественная (гравитационная) циркуляция, открытая схема;
  2. Принудительная циркуляция, закрытая схема.

Движение теплоносителя в отоплении, построенном по открытой схеме, осуществляется за счет разницы плотностей (и соответственно – веса) холодного и горячего теплоносителя. Система сооружается из трубопроводов диаметром не менее 32 – 40 мм, пригодна для отопления площади не более 50 – 70 м2. Гравитационная схема является энергонезависимой.

В более крупных частных домах отопительные комплексы сооружаются по закрытой схеме, движение теплоносителя производится с помощью насоса.

В качестве приборов отопления устанавливаются радиаторы из следующих материалов:

  1. Алюминий;
  2. Биметаллический сплав;
  3. Сталь;
  4. Чугун.

Кроме радиаторов используются конвекторы, регистры отопления различных модификаций.

Для монтажа разводки применяются различные трубопроводные системы из следующих материалов:

  1. Полимеры – сшитый полиэтилен, полипропилен, металлопластик;
  2. Сталь углеродистая или нержавеющая;
  3. Медь.

Труба для отопления из сшитого полиэтилена

Автономные системы отопления функционируют с рабочим давлением 1,5 – 2,0 кгс/см2 (не более 3,0 кгс/см2) и максимальной температурой в пределах 70 – 750С, теплоноситель имеет практически постоянный химический состав. Эти условия разрешают применение всех указанных материалов изготовления отопительных приборов и труб, увеличивают продолжительность их безаварийной работы.

Кроме радиаторных конфигураций системы отопления часто сооружаются водяные теплые полы и несколько реже – водяные теплые стены. Эти разновидности водяных систем возможны при закрытой схеме циркуляции, обладают повышенной степенью комфорта.

Существует также особая конфигурация водяного отопления – паровая система. Она имеет сложное устройство, не разрешена в жилых помещениях из-за высокой температуры пара. В частных домах сооружается очень редко и только по инициативе владельца.

Воздушная система отопления дома

Воздушное отопление частного дома

В воздушных комплексах обогрева помещений нет промежуточного теплоносителя (воды) и производится непосредственный нагрев воздуха. По принципу работы выделяют 3 типа воздушного отопления:

  1. Прямоточное;
  2. Рециркуляционное;
  3. Смешанное.

В прямоточной схеме воздух забирается снаружи помещения, нагревается и подается в помещения, при этом расход топлива является максимальным среди всех конфигураций отопления.

Рециркуляционная установка работает по замкнутому циклу, нагревает воздух помещения без подмеса свежего воздуха. Такой принцип работы отличается экономичностью, но при этом ухудшаются показатели микроклимата. Смешанная схема сочетает в себе черты обоих вышеописанных схем, осуществляет частичное замещение объема свежим нагретым воздухом.

Нагрев воздуха в установках производится чаще всего в газовых воздухонагревателях, электрических и водяных калориферах.

Водяной калорифер

Причем водяные калориферы обычно подключаются к котлам.

Подача воздуха в помещения осуществляется по сети каналов (воздуховодов) с помощью вентилятора, распределение регулируется клапанами, заслонками, решетками, диффузорами. На входе в установку устанавливаются фильтры для очистки от пыли, насекомых, различных частиц. Рекомендуется также монтировать блок увлажнения – при нагреве влагосодержание воздуха снижается, что негативно отражается на его качестве и ощущениях человека.

Печное отопление частного дома

Печное отопление частного дома

Отопление печами применяется довольно редко. Применяется этот вид обогрева в домах небольшой площади, пользуется популярностью на дачах.

Работают печи обычно на твердых видах топлива – дровах, угле, брикетах. Нагревательным элементом служит сама печь, воздух помещений нагревается от ее поверхности. Основными материалами для строительства печей служат:

  1. Кирпич;
  2. Сталь;
  3. Чугун.

Материалы обладают различным сроком службы, есть возможность самостоятельного сооружения печи. Обязательный элемент печи – дымовая труба.  Иногда печи оборудуются системами циркуляции водяного теплоносителя, на которые могут устанавливаться радиаторы. Большинство видов печей являются энергонезависимыми.

Обслуживаются печки вручную, требуется создание запаса топлива. Наиболее пригоден печной обогрев для частных домов с непостоянным проживанием людей. Этим устройствам не страшны морозы (при отсутствии труб с водой), они быстро и качественно нагревают помещение.

При эксплуатации печей следует соблюдать меры пожарной безопасности, особо тщательно проверять качество сгорания топливной закладки, чтобы избежать выделения в помещения угарного газа и отравления людей.

Альтернативные системы отопления

Системы этого типа базируются на использовании природных возобновляемых ресурсов:

  1. Солнечная энергия;
  2. Геотермальные источники тепла;
  3. Сила ветра.

Использование солнечной энергии актуально для южных широт – южнее 500 северной широты. Реализуется работа гелиоустановок двумя способами:

  1. Выработка электрической энергии фотоэлектрическими преобразователями солнечных панелей;
  2. Непосредственный нагрев жидкого теплоносителя в панелях коллекторного типа.

Хранение и расходование накопленных объемов энергии производится с помощью электрических и тепловых аккумуляторов.

Работа тепловых насосов реализуется в сборе тепла из геотермальных источников – почвы, воды, воздуха. Принцип работы устройства основан на свойствах хладагентов, кипящих при низкой температуре.

Геотермальный тепловой насос

Наружные сети из полимерных труб погружаются в котлованы (грунт), водоемы и скважины (вода), используют тепло воздуха (при положительной температуре). Агрегат теплового насоса преобразует полученное из сторонних источников низкотемпературное тепло до более высокого потенциала и передает его в систему отопления.

Ветровые электрические генераторы вырабатывают электроэнергию, используя силу ветра. Накопленный запас концентрируется в аккумуляторах.

Ветряной электрический генератор

К месту установки ветрогенераторов существую технические условия по расположению относительно других объектов. Чаще всего для их размещения требуется земельный участок с большой площадью и неплотной застройкой.

Использование альтернативных источников отопления в нашей стране не развито, так как оборудование обладает очень высокой стоимостью. К тому же мощности установок не всегда могут дать требуемое количество тепла и используются чаще в качестве дополнительных источников обогрева.

Отопление на основе электричества

Электрическое отопление дома

Об электрическом отоплении стоит сказать отдельно. Электрические системы отопления имеют самый высокий КПД, не производят отходов, реализуют свою работу следующими способами:

  1. Водяная система отопления с электрическим котлом;
  2. Отдельные нагревательные приборы;
  3. Электрические теплые полы;
  4. Излучатели.

В качестве отдельных нагревательных приборов используются конвекторы, масляные обогреватели, тепловентиляторы, завесы и тепловые пушки. Электрические теплые полы также отличаются разными модификациями – кабельные, теплые маты, пленочные полы.

Отдельной группой можно отметить устройства преобразования электрической энергии в инфракрасное излучение – излучатели и пленочные полы. Нагрев помещений в инфракрасном спектре позволяет снизить расходы энергоносителя на 8 – 10 %.

Главный недостаток электрического отопления – высокий уровень цен и постоянный рост тарифов на электроэнергию.

Выбор вида системы индивидуального автономного отопления зависит от многих факторов. Предварительно следует изучить особенности устройства главных систем обогрева, оценить возможности их применения в конкретных условиях. Важными критериями также являются затраты на строительство и последующую эксплуатацию комплекса, размеры платежей за топливо.

После определения типа отопления необходимо выполнить проект, который поможет реализовать все задачи, облегчит расчеты количества материалов. Проектирование некоторых видов отопления частного дома можно провести самостоятельно, по укрупненному методу, для более сложных в устройстве систем – пригласить специалистов сферы проектирования.

Монтаж многих компонентов отопления можно провести своими руками. Все зависит от желания и наличия умений, инструментов. Самостоятельная сборка позволит сэкономить значительную сумму. В другом случае нужно доверить монтажные работы профессионалам, чтобы обеспечить максимальную эффективность работы отопления, длительный срок службы.

Автономное индивидуальное отопление дает владельцам частных домов множество возможностей. Оно может (и должно) обеспечивать производство горячей воды, поддерживать в помещениях необходимую температуру, обогрев дома может производиться многими методами с разной степенью комфорта и функциональности.

Для повышения маневренности и экономичности системы отопления рекомендуется оснащать устройствами регулировки, дополнительным оборудованием – гидрострелками, теплоаккумуляторами, устанавливать терморегулирующую арматуру, качественную автоматику.

(Просмотров 24 , 1 сегодня)