Альтернативное отопление дома своими руками

Одной из важных задач для проживания в доме является наличие теплой и уютной атмосферы в нем. В первую очередь она зависит от системы отопления.

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

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

Что можно считать альтернативным отоплением

Так сложилось, что единого подхода к определению и классификации нет. Производители отопительных устройств, продавцы оборудования, средства массовой информации – все готовы по-своему эксплуатировать это понятие. Довольно часто альтернативными видами отопления дома называют всё, что работает не на газе. Сюда могут отнести пеллетную «биотопливную» установку, инфракрасные тёплые полы или ионный электрокотёл. Иногда упор делается на необычную реализацию, например, «тёплый плинтус» или «тёплые стены», словом, всё сравнительно новое, что начали активно использовать с конца прошлого века.

Так что же для частного дома действительно является альтернативой? Давайте остановимся на вариантах, где соблюдаются три основных принципа.

Во-первых, рассматриваем только восстанавливаемые источники энергии.

Во-вторых, производительности оборудования должно быть достаточно, чтобы хоть частично дополнить именно отопление (как самую энергоёмкую систему), а не просто обеспечить работу нескольких лампочек.

Читайте также:  Должностная инструкция машиниста (оператора) котлов

В-третьих, стоимость/рентабельность энергоустановки должна быть на таком уровне, чтобы было целесообразно использовать её в бытовых нуждах.

Варианты альтернативного отопления

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.

Ветровая энергия

Энергия, вырабатываемая специальным ветряком, является одной из самых востребованных, так как движение воздушных масс никогда не прекратится. Сегодня установки доступны каждому, однако должного распространения они не получили по объективным причинам:

Ветровая энергия
  1. Высокая стоимость оборудования и монтажа
  2. Необходимость большой свободной площади для размещения крупногабаритного изделия

В районах, в которые ветра исключительно порывистые и нечастые, использование ветряков экономически нецелесообразно. Полученную механическую энергию напрямую использовать для нагрева теплоносителя нельзя без специального трансформирующего устройства.

Варианты электрического отопления

А вот с электричеством возможно несколько вариантов.

Ниже приведены самые распространенные:

  1. Электрический котел (отдельный или комбинированный с газовым). Комбинированных котлов именно для работы газ-электричество не так и много, но если вы его приобретете — хорошо. Известные их бренды — финские Jama, шведские СТС, отечественные «Газстрой». С другой стороны, если будет два отдельных котла — это увеличит их общую универсальность (при поломке одного его можно будет снять для ремонта). Для электрических котлов нужен контур с циркуляцией в нем теплоносителя — тот же самый, что и для основного газового отопления. Как правило, монтируется или небольшой настенный котел мощностью 10−20 кВт, или совсем маленький электродный котел. Во втором случае нужно подобрать его по типу теплоносителя совместно с газовым котлом.
  2. Электрический теплый пол. Может использоваться как кабельный, так и пленочный. Оба они удобны и в монтаже, и в процессе работы. Причем пленочные обогреватели могут монтироваться не только на пол, но и на стены, потолок — в зависимости от модели. Большое преимущество таких видов обогрева — не нужен водяной контур отопления.
  3. Конвекторы. Довольно удобны, также не требуют контура отопления. Существуют и переносные модели.
  4. Инфракрасные обогреватели. Одни из самых экономичных электрических приборов. Конструктивно выпускаются разнообразными — от плоских панелей-картин до специальных обогревателей на ножках.

Чаще всего для отопления выбирают систему теплого пола. Но большой роли это не играет — ведь у нас электричество используется как резервный, вспомогательный источник. Обязательное условие — оборудовать электрическое отопление системой автоматического управления. Она значительно уменьшит ваши расходы на электричество и сделает управление более удобным.

Статья, посвящённая выбору и установке электрического конвектора, находится здесь: 

Водяной контур делается по классической круговой схеме. От отопительного котла пойдет две трубы по всем комнатам — подача и обратка. Трубы лучше использовать металлопластиковые или полипропиленовые. Они вполне выдерживают нужную температуру. Они легче металлических, что важно при каркасной конструкции дома. При устройстве теплого водяного пола в схему прибавится коллекторный шкаф. Должен быть предусмотрен расширительный бачок. Желательно все крупные узлы систем отопления (котлы, расширительный бак, коллекторный шкаф, блок управления) расположить в специальном небольшом подсобном помещении, а в комнатах предусмотреть выносные регуляторы с датчиками.

Основные схемы развязки

Существует три схемы, как можно организовать термальное альтернативное отопление, то есть обустроить контур для аккумуляции энергии тепла:

Основные схемы развязки

Внешний контур собирается из труб, сделанных из полиэтилена, с расчетом из соотношения 40-50 Вт теплоэнергии на один метр коллектора. Так, при мощности насосного оборудования 10 кВт, необходимо будет обустроить скважину глубиной около 165-195 метров. Чтобы получить нужную расчетную длину, вместо одной скважины можно пробурить 2-3 менее глубоких из одной точки, однако в разных направлениях, то есть кластерным методом.

Заключение

Выбирая схемы монтажа отопления в частном доме, необходимо все тщательно продумать, взвесить и утвердить на семейном совете бюджет исключительно на отопление. Именно от денег и придется плясать. Если бюджет большой, то можно устанавливать двухтрубную схему, да еще с коллектором и насосом. Если маленький, значит, можно обойтись и однотрубной схемой. Но если добавить немного денег и купить циркуляционный насос, то даже эта система будет работать неплохо.

Читайте далее:

Система водяного отопления — подбор материалов и порядок выполнения работ

Разбираем устройство батареи отопления — форма, типы и материалы для изготовления

Отопление в доме своими руками — подходим к решению вопроса кардинально

Схема отопления в частном доме — основные виды

Коэффициент теплопроводности строительных материалов: что это и как применить, таблица значений

Если у вас двухэтажный дом

Вот основные особенности водяного отопления для двухэтажного строения:

  • Котёл располагается на первом или цокольном этаже. Расширительный бак на втором этаже или чердаке.
  • Разводку труб для двухэтажного дома лучше выбирать двухтрубную или коллекторную.
  • Общая длина отопительной системы в двухэтажном доме довольно велика, поэтому требуется установка циркуляционного насоса.
Читайте также:  Водяные отопительные конвекторы, типы батарей и радиаторов

В двухтрубной системе для двухэтажного дома особенно важно то, что остывший теплоноситель не подаётся в общий стояк. Он отводится в отдельную трубу, что исключает ситуации, когда до последнего радиатора доходит уже остывшая вода.

В коллекторной системе на каждом этаже организуются отдельные отопительные схемы, которые отходят от общего стояка.

Знаете ли вы, что первый отопительный прибор на водороде имел мощность 30 кВт? Водородный котел отопления – принцип действия, целесообразность использования, а также можно ли собрать агрегат своими руками.

О назначении трехходового клапана для отопления читайте в этой статье.

Критерии выбора котлов: на что обратить внимание

Главным критерием выбора нагревателя служит вид топлива, на котором котел будет работать. Существует несколько вариантов:

  1. Газовое оборудование – классический или конденсационный котел.
  2. Электрическое – ТЭНовый или электродный.
  3. Твердотопливное – Классический (дрова, уголь, брикеты), пиролизный, котел длительного горения.
  4. Дизельное – классический, конденсационный (как и газовое).

Газовый котелЭлектрический котел

Твердотопливный нагревательДизельное оборудование

Следует четко рассчитать площадь отапливаемых помещений для вычисления необходимой мощности. При большом объеме площадей лучше выбрать котел с двумя контурами – это позволит равномерно распределить нагрузку на нагреватель и в итоге получить равномерное распределение тепла.

Что нужно учитывать при самостоятельном монтаже

Помимо котла, труб и радиаторов при проведении самостоятельной разводки водяного отопления в частном доме нужно подготовить сопутствующие расходные материалы: крепёжные кронштейны, переходники, резиновые прокладки и другие мелочи, которые всегда нужны при монтажных работах связанных с отоплением. Плюс, ко всему, выполняя работы своими руками, нужно придерживаться следующих правил:

  • отопительные батареи желательно располагать под подоконниками;
  • промежуток между напольной поверхностью и батареей не должен быть меньше 10 см;
  • все радиаторы во всех комнатах должны располагаться на одном уровне;
  • рёбра батарей всегда должны иметь вертикальное размещение;
  • в отопительной системе в самой нижней её точке всегда монтируется сливной кран для удаления теплоносителя.

После того как все монтажные работы завершены, система отопления заполняется водой и проводится пробный запуск. Когда радиаторы прогреются, и в системе появится максимальное давление проводиться проверка соединений труб с батареями и другими элементами водяного отопления на наличие течи. При обнаружении любого дефекта отопление выключается, сливается вода, и поломка устраняется.

Ознакомившись со всеми тонкостями и особенностями устройства водяной системы отопления, каждый желающий сможет своими руками сделать её монтаж в частном доме. Главное, чтобы подключение всех составных частей выполнялось в соответствии со всеми требованиями безопасности. Если устанавливается газовое оборудование, то первый запуск котла должен проводить только специалист, так как газ — взрывоопасное топливо и любые ошибки могут привести к серьёзным последствиям.