Киловатт-час тепла, полученный электрокотлом, обходится в стоимость киловатт-часа электроэнергии (на начало 2017 года около 5 рублей), что делает этот источник тепла самым дорогим. Сегодня я хочу рассказать о том, как сделать электроотопление в доме максимально дешевым.
Почему электричество
Самый дешевый источник тепла — магистральный газ. Для владельца газового котла киловатт-час тепла стоит всего 50-70 копеек. Только вот беда, во многих поселках и пригородах нашей великой и необъятной газа просто-напросто нет.
Вслед за газом по дешевизне энергии следуют:
- Дрова с результатом 0,9-1,1 р./кВт⋅ч;
- Пеллеты (гранулированные опилки) — 1,4-1,5 р./кВт⋅ч;
- Каменный уголь — 1,6 р./кВт⋅ч.
И каким же образом может тягаться с ними электрическое отопление, которое обходится дороже в 3-5 раз?
Камрады, на экономичности список ключевых свойств системы отопления не заканчивается. Для нее важна еще и автономность — способность поддерживать постоянную и комфортную температуру в доме без участия владельца. А по этому параметру твердое топливо проигрывает электроэнергии в пух и прах:
- Классические твердотопливные котлы нуждаются в загрузке топлива и растопке каждые 3-6 часов;
- Пиролизные котлы удлиняют промежуток между растопками до 10-12 часов;
- Котлы на пеллетах с автоматизированной подачей топлива из бункера работают в автономном режиме до недели;
- Все виды электрического отопления дома способны работать без ухода и обслуживания неограниченно долго.
Шах и мат. Отопление, не позволяющее вам отлучиться из дома на несколько суток без сброса и осушения отопительного контура (иначе он будет разморожен) — это крайне неудобно.
Пеллетный котел сможет поддерживать тепло в доме во время вашей отлучки на несколько дней. Только вот постоянные поставки пеллет доступны далеко не везде, а разброс цен на них часто ставит под сомнение экономичность этого вида топлива. Скажем, в Москве тонна пеллет стоит 7000 рублей, а в Севастополе — уже от 15000.
Итак, наша задача — найти способы снижения накладных расходов при отоплении электричеством.
Схема 1: котел с теплоаккумулятором
Устройство
Малый контур с принудительной циркуляцией воды соединяет электрический котел с теплоаккумулятором — баком с внешней теплоизоляцией объемом до 3000 литров.
Большой контур опоясывает дом, соединяя бак с отопительными приборами. В нем должна быть организована рециркуляция теплоносителя, обеспечивающая постоянную температуру батарей независимо от температуры воды в баке.
Для реализации этой схемы нужна двухставочная тарификация электроэнергии и двухтарифный счетчик.
Принцип работы
Котел работает только ночью, во время действия ночного тарифа (он в 3-4 раза ниже дневного). Вырабатываемое им тепло расходуется на нагрев воды в баке теплоаккумулятора. Днем, когда киловатт-час стоит дороже, котел простаивает, а накопленное тепло постепенно расходуется на обогрев дома.
Справка: нагрев 3000 литров воды на 40 градусов, вы запасете 175 кВт ⋅ ч тепла. Этого хватит для отопления в течение 16 часов (всего времени действия дневного тарифа) дома площадью 100-120 квадратов.
Выигрыш: согласно актуальной для нашей столицы на начало 2017 года тарифной сетке, на одноставочном тарифе киловатт-час электроэнергии стоит 5,38 рубля. При двухставочной тарификации ночью (с 23 до 7 часов) цена падает до 1,64 р. Разница — в 3,3 раза.
Минусы:
- Большие габариты буферной емкости. Не во всякой котельной можно разместить бак объемом в несколько кубометров;
- Разброс региональных тарифов. В Севастополе, где я живу, при потреблении электричества свыше 600 кВт⋅ч в сутки разница между одноставочным и ночным тарифами будет всего 5,4 против 3,78 рублей.
Превед, маркетолог
Раз уж мы затронули электрокотлы, мне следует развеять одно связанное с ними весьма распространенное заблуждение.
Некоторые виды котлов (конкретно — электродные и индукционные) позиционируются производителями и продавцами как экономичные. Такое позиционирование — первостатейная ложь.
Любой прибор прямого нагрева имеет КПД, равный 100%. Это утверждение вытекает из закона сохранения энергии: электрокотел просто не производит никакой другой энергии, кроме тепловой. Он не перемещается в пространстве против вектора гравитации, а все потери на излучение и даже на циркуляцию воды в контуре в конечном счете преобразуются во всю ту же тепловую энергию.
Схема 2: теплые полы
Устройство
Теплый пол — это отопительная система, в которой радиаторы заменяет вся поверхность пола. Ее нагрев может быть реализован несколькими способами:
- Трубами с теплоносителем, уложенными в стяжку или на теплораспределительные пластины под чистовое покрытие;
- Греющим кабелем. Он укладывается не только в стяжку, но и в слой плиточного клея под кафель;
- Пленочными нагревателями. Нагревательный элемент этого типа — лист плотного диэлектрического полимера с парой медных токоведущих жил и соединяющими их между собой токоведущими дорожками с высоким электрическим сопротивлением. Пленочный теплый пол укладывается под чистовое напольное покрытие с достаточно высокой теплопроводностью — линолеум, ламинат или паркетную доску.
Водяное отопление с теплым полом и электрокотлом — решение, скажем вежливо, странное. Оно получается неоправданно сложным, а посредничество теплоносителя дополнительно снижает КПД (коэффициент полезного действия) отопительной системы. Вместо котла принято использовать кабельные и пленочные системы обогрева.
Уложенная под чистовое покрытие пленка обладает куда меньшей инерционностью по сравнению с кабелем, уложенным под плитку и тем более в стяжку. Пленочный нагреватель прогревает покрытие до комфортных +25 °С за 5-10 минут, кабель под плиткой — за 30, кабель в стяжке — за 3-5 часов.
Укладка нагревательной пленки своими руками не представляет особых сложностей:
| Изображение | Этап монтажа пленочного теплого пола |
 |
Укладка подложки. На полу расстилается пенофол (вспененный фольгированный утеплитель) фольгой вверх. |
 |
Подключение пленки к терморегулятору и питанию. Клеммы обжимаются на токоведущих жилах и на проводе, затем изолируются битумными накладками. Под пленку укладывается термодатчик. |
 |
Укладка финишного покрытия. Поверх пленочного нагревателя настилается ламинат, линолеум или паркет. |
Пара тонкостей:
- Нагрузка на один терморегулятор не должна быть больше 3,6 кВт. Если помещение имеет большую площадь, смонтируйте несколько раздельных цепей питания с независимыми терморегуляторами;
- Греющую пленку нельзя укладывать под мебель и другие теплоизолирующие пол предметы. Как и любой электроприбор, она не любит перегрева.
Принцип работы
Конвекционное отопление (старые добрые настенные батареи) прогревают, прежде всего, пространство под потолком: конвекционные потоки уносят теплый воздух, обладающий меньшей плотностью вверх. Чтобы получить хотя бы +20 °С на уровне пола, воздух над головой нужно прогреть до +26 — +30 градусов.
При отоплении теплым полом картина иная: сильнее всего нагрет воздух над полом, а по мере подъема к потолку его температура снижается.
Что дает такое распределение тепла?
- Субъективный комфорт. Ноги в тепле — это приятно, поверьте;
- Отсутствие сквозняков на уровне пола. Вы можете спокойно отпустить грудного ребенка исследовать детскую комнату или гостиную: простуды обойдут его стороной;
- Снижение средней температуры в помещении. Этот параметр имеет прямое отношение к экономии: потери тепла отапливаемым помещением всегда прямо пропорциональны дельте температур с улицей.
Выигрыш: при 0 °С на улице снижение средней температуры в комнате с 25 (30 под потолком и 20 на полу) до 20 (22 на полу и 18 под потолком) градусов даст экономию в 20%. С ростом уличной температуры экономичность решения будет увеличиваться, со снижением — падать.
Минусы: даже если монтировать электрическое отопление частного дома своими руками, оно обойдется примерно в 800 рублей на квадратный метр (при использовании недорогого пленочного нагревателя с механическим терморегулятором). Если монтаж выполняется силами наемных рабочих, расходы возрастут еще в полтора-два раза.
Схема 3: инфракрасный обогрев
Устройство
Любой отопительный прибор отдает тепло окружающим предметам двумя способами:
- За счет конвекции (то есть прямого контакта с воздухом и переноса тепловой энергии его потоками);
- За счет теплового излучения. С его действием знаком любой человек, хоть однажды сидевший у зимнего костра: воздух холодный, но руки и лицо чувствуют тепло.
Меняя температуру и площадь поверхности прибора, можно добиться преобладания одного из способов передачи тепла. Источник тепловой энергии с небольшой площадью и сравнительно высокой температурой будет обогревать комнату преимущественно ИК-лучами, а умеренно теплая батарея с развитым оребрением секций — конвекцией.
Инфракрасное электроотопление частного дома может быть организовано приборами нескольких разновидностей:
| Изображение | Разновидность инфракрасного нагревателя |
|
С кварцевой трубкой. В нее помещена нагревательная спираль, разогревающаяся при подаче питания до 600-800 °С. |
|
С керамической или стеклянной нагревательной панелью. Ее температура гораздо ниже — 80-90 градусов. |
|
|
С металлической панелью (алюминиевой или стальной). За декоративным экраном скрывается низкотемпературная нагревательная спираль в керамическом изоляторе. |
|
Пленочный. В качестве источника тепла может использоваться уже знакомая нам греющая пленка для теплого пола или тонкий полимерный лист с вплавленной в него карбоновой нитью. |
Как организовать инфракрасный обогрев дома своими руками? Вот несколько несложных правил монтажа ИК-обогревателей:
Оптимальное размещение: на потолке, так, чтобы тепловое излучение было направлено вниз.
Подключение: к обычной розетке или проводке напряжением 220 вольт через колодки.
Ограничения:
- Нагрузка на одну розетку не должна быть больше 3,5 кВт;
- Сечение медной проводки не должно быть меньше 1 мм2 на 10 ампер пикового тока.
Принцип работы
Когда источники ИК-излучения находятся под потолком и греют пол, распределение температур в комнате становится таким же, как при использовании теплого пола: внизу тепло, вверху прохладно.
Но это не все. Тепловое излучение греет не только пол и мебель: кожа и одежда находящихся в комнате людей тоже чувствует тепло. В результате зона комфортной температуры снижается с 22-24 до 14-16 градусов.
Расходы на монтаж системы обогрева при этом на порядок меньше, чем в случае теплого пола: прибор мощностью 1 кВт и стоимостью 1500 рублей способен обогреть площадь в 15-20 м 2 . Для сравнения — на недорогой пленочный нагреватель той же площади с простейшим механическим терморегулятором уйдет как минимум 12-15 тысяч.
Выигрыш: при уличной температуре 0 °С снижение средней температуры в комнате с 25 до 15 градусов обеспечит экономию электроэнергии в 40%.
Минусы: в зону излучения ИК-обогревателей должна попадать вся жилая площадь дома. Вне этой зоны будет просто-напросто холодно.
Схема 4: тепловые насосы
Устройство
Тепловой насос — это, как и следует из названия, прибор для перекачки тепловой энергии. Самый наглядный пример теплового насоса — обычный холодильник: он отбирает тепловую энергию у холодильной камеры и отдает ее воздуху комнаты, в которой стоит.
Как работает это устройство?
Вот полный цикл работы прибора на нагрев.
- Компрессор сжимает газообразный фреон. Тот при росте давления переходит в жидкое агрегатное состояние и нагревается на несколько десятков градусов;
- Горячий хладагент проходит через внутренний теплообменник насоса, где отдает избыток тепла теплоносителю или воздуху в комнате;
- Пройдя расширительный клапан (попросту говоря — участок магистрали с резко увеличивающимся сечением), остывший жидкий фреон превращается в газ и… мгновенно охлаждается еще на несколько десятков градусов;
- Хладагент проходит внешний теплообменник и нагревается, отбирая тепло у внешней среды — холодной по сравнению с воздухом в отапливаемом помещении, но теплой по сравнению с ним;
- Дальше — сжатие компрессором и повторный цикл.
Выигрышность такого цикла в том, что:
- Внешняя среда (донор тепла) может быть гораздо холоднее воздуха в доме;
- Электроэнергия расходуется только компрессором, причем его электрическая мощность может быть в несколько раз ниже эффективной тепловой мощности насоса (то есть количества тепла, которое он перекачивает в дом за единицу времени).
Лучшие тепловые насосы позволяют получить до 7 кВт ⋅ ч тепла на каждый киловатт-час потраченной электроэнергии.
Монтаж насоса вам волей-неволей придется доверить представителям дилера или производителя: в противном случае вы лишитесь гарантии на оборудование.
У системы водяного отопления, работающей с этим прибором, есть всего одна особенность: оно должно быть низкотемпературным (не выше 55 градусов, желательно — 40-45). В этом случае вы получите максимальную эффективность работы теплового насоса: дельта температур между его теплообменниками будет минимальной.
С тепловыми насосами с внутренним водяным контуром используют водяной теплый пол или обычные радиаторы с увеличенным количеством секций.
Принцип работы
Средой-донором могут служить:
- Грунт ниже уровня промерзания. На глубине нескольких метров его температура постоянна и держится на уровне 10-14 градусов тепла;
- Вода в незамерзающем водоеме или грунтовые воды, откачиваемые из скважины с достаточным дебитом. Вода, отдавшая тепло, сбрасывается в дренажную скважину;
- Уличный воздух.
Минимальную температуру окружающего воздуха ограничивают характеристики существующих хладагентов. Воздушные тепловые насосы способны работать при температуре воздуха не ниже -25 °С. По мере падения уличной температуры снижается эффективность работы насоса (теплоотдача на киловатт мощности).
Выигрыш: киловатт тепла обходится в 2,5-7 раз дешевле киловатта электричества в зависимости от характеристик прибора и температур отапливаемого помещения или теплоносителя и внешней среды.
Минусы: высокая стоимость оборудования и монтажа. Я могу привести конкретные цифры: при установке воздушного теплового насоса в соседнем со мной доме с отапливаемой площадью 300 м2 все оборудование (включая теплые полы и фанкойлы) и его монтаж под ключ обошлись в 850 тысяч рублей.
В случае геотермальных насосов свой весомый вклад в бюджет проекта вносит монтаж грунтовых теплообменников. Вертикальные коллекторы погружаются в скважины глубиной 50-100 метров (бурение погонного метра скважины стоит 2000-3000 рублей в зависимости от типа грунта). Горизонтальный коллектор требует рытья котлована с площадью втрое больше отапливаемой.
Схема 5: кондиционеры
Устройство
Кондиционер считается электроприбором для охлаждения воздуха (термин «кондиционирование» возник не на пустом месте). Однако любой кондиционер является частным случаем теплового насоса, работающего по схеме «воздух-воздух», и при работе на нагрев он оказывается выгоднее любого прибора прямого нагрева.
Голые факты:
- C.O.P. (Coefficient of Performance, отношение тепловой мощности к потребляемой) современных инверторных кондиционеров варьируется от 3,6 до 5;
- Нижняя граница рабочей температуры при работе на обогрев — -25 градусов позволяет прибору отапливать дом в теплых регионах страны всю зиму. В средней полосе России кондиционер может использоваться в межсезонье в качестве вспомогательного источника тепла.
Установить прибор можно как своими руками, так и силами многочисленных фирм, предлагающих монтаж и обслуживание климатической техники.
Принцип работы
От тепловых насосов, греющих теплоноситель, кондиционер отличается тем, что отдает тепло непосредственно воздуху в комнате. Если нужно отапливать несколько комнат — нет проблем: поставьте несколько инверторов или мультисплит-систему (один внешний блок с несколькими внутренними).
Пара маленьких хитростей:
- При работе на тепло направьте поток воздуха из внутреннего блока вниз. Если жалюзи установлены в горизонтальное положение, кондиционер будет греть воздух под потолком;
- Вентилятор внутреннего блока должен работать на больших оборотах. В этом случае поток теплого воздуха достает до пола и нагревает его. В первую очередь рекомендация касается домов с бетонными перекрытиями: высокая теплопроводность бетона заставит прогреться весь пол в комнате.
Выигрыш: экономия электроэнергии достигает 3-5 раз по сравнению с классическим отоплением электрокотлом.
Минус: ограниченный диапазон уличных температур.
Мой опыт
Основной источник тепла в моем доме — инверторные кондиционеры. Возможно, мой опыт окажется полезным уважаемому читателю. Итак, цифры и факты:
Отапливаемая площадь: 154 квадратных метра на двух этажах.
Климатическая зона: город Севастополь, полуостров Крым. Средняя температура января +3 °С.
Количество кондиционеров: 5 штук.
Суммарная тепловая мощность: 14 киловатт.
Минимальная уличная температура: производителями заявлены -15-25 °С. На практике все кондиционеры продолжали исправно греть в пик прошлогодних заморозков, когда температура упала до -21 градуса.
Энергопотребление: от 800 до 1500 кВт⋅ч в месяц в зависимости от уличной температуры. По текущим тарифам расходы примерно соответствуют той сумме, которую мои соседи платят за дрова и уголь. Но при вдвое большей площади дома и несопоставимом удобстве пользования отоплением.
Заключение
Как видите, электроотопление может быть достаточно экономным и успешно конкурировать по дешевизне с твердым топливом, а то и с магистральным газом. Узнать больше о способах отопления дома электричеством вам поможет видео в этой статье. Пожалуйста, не стесняйтесь дополнять и комментировать ее. Успехов, камрады!
Источник: otoplenie-gid.ru
Какие существуют системы отопления дома
Самым известным средством отопления с незапамятных времен являлась русская печь. В числе основных недостатков таких конструкций сегодня выделяют большой размер, что не всегда удобно и неравномерное прогревание воздуха в помещении. Возле печи очень жарко, в двух метрах – тепло, в соседней комнате – холодно. Современные камины, хотя и видоизменились с течением времени, в целом выступают аналогом печи и потому могут использоваться исключительно как вспомогательный источник тепла.
Самой востребованной и эффективной признают систему водяного отопления, где по трубам циркулирует подогретый теплоноситель и тем самым отапливает помещения.
Не менее эффективной, но практически неизвестной считается воздушное отопление, основное на работе воздушных тепловых коллекторов.
Электрическое отопление можно назвать относительно новым видом, которое работает на преобразовании электричества в тепловую энергию, при этом не используя никакой теплоноситель.
Виды котлов
Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Исходя из доступности вида топлива и целесообразности его выбора, следует приобретать конкретный вид котла.
Основная классификация котлов зависит именно от вида топлива:
- газовый;
- электрический;
- твердотопливный;
- комбинированный.
Современные котлы промышленного производства являются экономичными, относительно бесшумными и простыми в эксплуатации. Главный минус такого оборудования – энергозависимость, так как в основе каждого работает вентилятор, нагнетающий воздух в камеру или обеспечивающий движение теплоносителя.
Исключение касается лишь тех котлов, где используется насос циркуляционный 12 вольт. Такой насос относится к категории аварийного оборудования и работает на аккумуляторной батарее. При отсутствии электричества насос обеспечивает движение теплоносителя по трубам, исключая их промерзание и последующий разрыв.
Схема отопления частного дома
Газовый
Как бы часто не индексировали стоимость газа в нашей стране, он по-прежнему остается самым дешевым видом топлива.
Современные газовые котлы бесшумные, простые в эксплуатации, различаются по количеству контуров:
- одноконтурные – рассчитаны только на отопление дома
- двухконтурные – на отопление и горячее водоснабжение.
Электрический
Самый безопасный вид оборудования. Способный отапливать любое по площади помещение (мощность 4-300 кВт). Минус такого оборудования заключается только в стоимости топлива. Электроэнергия традиционно является самым дорогим видом отопления по сравнению с газом и твердым топливом.
В числе ключевых преимуществ можно выделить следующее:
- большой диапазон мощности котлов, способных отапливать до 350 кв.м. помещения разноуровневого и состоящего из нескольких комнат;
- нет необходимости в организации дымохода и вытяжной вентиляции – отопление происходит за счет преобразования электроэнергии в тепловую, поэтому никаких продуктов сгорания не выделяется;
- экологически чистое оборудование, не выделяющее в атмосферу никаких загрязняющих веществ;
- компактный размер и возможность установить в любом помещении без ограничения по квадратуре и удаленности;
- нет необходимости получать разрешительную документацию на ввод оборудования в эксплуатацию.
Отапливать даже небольшой дом электроэнергией можно только в том случае, если подведено 3 фазы, а в сети абсолютно стабильное напряжение.
Котлы между собой также различаются по количеству контуров:
- одноконтурные – только для отопления;
- двухконтурные – для отопления и подогрева воды.
Твердотопливный
Это усовершенствованный «привет» из прошлого, модернизированный до такой степени, что его можно оставлять на неделю и температура в доме будет комфортной. В основе всех котлов, работающих на твердом топливе, положен принцип Колпакова, когда сперва прогревается котел, а далее температура поддерживается на определенном уровне, чтобы обеспечить стабильность нагрева теплоносителя.
Такие котлы отличаются достаточно высоким коэффициентом полезного действия, но при этом нуждаются в регулярной (не менее 1-2 раз в неделю) очистке от продуктов сгорания, монтаже дымохода, организации вытяжной вентиляции и наличии отдельного помещения.
Конструкция твердотопливного котла
Преимущества оборудования на твердом топливе:
- большой ассортимент топлива (дрова, уголь, пеллеты, брекеты, отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности и т.д.);
- высокий КПД, в отдельных случаях достигающий 92%;
- возможность автоматизации процесса для агрегатов длительного горения.
Для того, чтобы отопительный сезон не вызвал затруднений, необходимо заранее подготовить определенное количество топлива, достаточного для отопления частного дома в течение 2-3 месяцев.
Комбинированный
Этот вид оборудования позволяет рационализировать расходы на отопление и обеспечить постоянную работу котла, в зависимости от наличия того или иного топлива.
Принципиальное отличие заключается в комбинации твердого топлива с другими источниками – электричеством, жидким топливо или газом. В зависимости от пары выделяют электрические, твердотопливные и универсальные комбо-котлы. Выбор зависит от того, какое топливо доступно в данном регионе.
Переход между альтернативными источниками осуществляется путем смены горелок, что достаточно сложно и не всегда получается с первого раза.
Горелки всегда приобретаются отдельно!
Выбирая котел для частного дома, следует понимать, что это лишь малая часть всей отопительной системы. безусловно, очень важная, от которой будет зависеть ее функционирование и поддержание тепла в доме, но также многое зависит и от обвязки котла, от организации системы отопления и горячего водоснабжения.
Виды отопительных систем
В зависимости от того, какой теплоноситель циркулирует в системе, практикуются следующие виды отопления:
- водяное, где в качестве теплоносителя выступает обычная вода (в некоторых случаях может быть добавлен антифриз);
- воздушное – теплоноситель – воздух, нагретый до определенной температуры;
- паровое – трубы нагревает пар;
- электрическое – по периметру расставлены электроприборы (ТЭНы, инфракрасные излучатели и т.д.);
- комбинированное – организация отопления таким образом, что источником выступает не только теплоноситель, но и другие варианты;
- система «тёплый пол».
Каждый из перечисленных способов отличается определенными характеристиками, преимуществами и недостатками по отношению друг к другу.
Водяное отопление
Это самый простой вид отопления частного дома, который легко сделать своими руками. Никаких особых требований в эксплуатации системы не существует, основная задача – правильно рассчитать количество батарей и выбрать соответствующую мощность котла.
Как рассчитать мощность
Существует универсальная формула расчета мощности:
1 кВт мощности = 10 м2 отапливаемой площади
Однако, она работает только в идеальных, можно сказать, лабораторных условиях, весьма далеких от реальности. При определении параметра необходимо учитывать характеристики конкретного дома – год постройки, из каких стройматериалов, наличие теплоизоляции, вид окон и дверей и т.д.
Так, например, если дом построен более 30 лет назад, но утеплен, двери и окна заменены на современные герметичные конструкции мощность следует увеличить в 1,5 раза, то есть на 10 кв.м. площади брать 1,5 кВт. Если лома построен недавно, но не утеплен надлежащим образом, двери и окна – деревянные и сквозят, мощность следует увеличивать уже в 2 раза.
Коэффициенты подсчета мощности
- 2 и более окон на северную сторону — 1,3;
- 2 и более окон на южную, восточную и юго-восточную стороны – 1,1;
- 2 и более окон на западную стороны — 1,2.
При организации водяного отопления в качестве теплоносителя выступает очищенная вода, которую нет необходимости сливать по окончании отопительного сезона. Это замкнутая система, где вода циркулирует под воздействием насоса или самотеком.
Принудительная циркуляция теплоносителя
Для того, чтобы обеспечить движение подогретой воды по трубам, нужна центробежная сила. Как правило, для этих целей используется циркуляционный насос, но вполне подойдет и обычный центробежный, только малой мощности.
Основная задача насоса заключается в подаче остывшей воды в котел для ее нагрева и распределение уже подогретого теплоносителя по системе. Поскольку речь идет о замкнутом круге, по трубам циркулирует постоянный объем воды.
Монтаж циркуляционного насоса в систему отопления частного дома
Использование насосного оборудования хотя и делает систему энергозависимой, но полностью исключается необходимость участие человека в работе котла. Температурный датчик отслеживает предел нагрева, насос двигает воду поступательно от котла к трубам и обратно. Если речь идет об электрическом или газовом котле, все участие сводится только к одному – выставить комфортную температуру и забыть о котле на весь сезон.
Для того, чтобы обеспечить работу котла при отсутствии электричества можно приобрести циркуляционный насос 12 вольт, работающие на аккумуляторной батарее.
Циркуляция теплоносителя самотеком
Сегодня такая система встречается исключительно редко и только в одноэтажных домах. Здесь теплоноситель движется по системе самотеком, когда вода разной температуры перемещается под воздействием разницы в удельной массе.
Обязательным условием правильной циркуляции воды в самотечной системе является монтаж труб под небольшим – до 150 – углом.
Монтаж водяной системы отопления своими руками
Для того, чтобы в доме было комфортно и тепло, следует правильно рассчитать количество радиаторов, по которым будет циркулировать теплоноситель. При этом обратите внимание на то, что все котлы должны быть оборудования системой вытяжной вентиляции и дымоходом. Исключение касается только электрического котла.
Как рассчитать необходимое количество радиаторов
Самый правильный способ – рассчитать по площади отапливаемого помещения (в каждой комнате отдельно). Согласно СНиП каждый квадратный метр требует 100 Вт тепла. Узнаете площадь помещения и умножаете на необходимое количество тепла. Так, например, для комнаты 20 кв.м. понадобится 2000 Вт тепла (20 х 100), что соответствует 2 кВт.
Теперь определяем количество радиаторов по количеству секций или единиц. Каждый производитель указывает теплоотдачу одной секции радиатора или монолитного изделия. Полученный объем тепла делите на коэффициент теплоотдачи и получаете количество секций, которые преобразуете в радиаторы, или сразу – количество радиаторов.
Разводка труб в водяной системе отопления
- Однотрубная, где от котла отходит только горячая вода
В этом случае теплоноситель движется от первого до последнего радиатора, постепенно теряя тепло. При выборе подобной системы следует иметь в виду, что в самой дальней комнате батарея будет практически холодной.
Корректировать температуру радиаторов при такой системе сложно, так как перекрыв один радиатор, вы прекращаете подачу теплоносителя о все последующие.
- Двухтрубная – подача горячей воды от котла и возврат воды в котел (обратка).
Это самая оптимальная система для отопления частного дома, где к каждому прибору подводятся параллельно сразу 2 трубы – первичка и обратка. В этом случае температура всех радиаторов во всех комнатах будет приблизительно одинаковой. Можно в каждой из комнат увеличивать или снижать температуру по необходимости.
- Коллекторная
Такой способ разводки именуют еще лучевым, когда от котла к каждому прибору подводится труба с прямой подачей и отводится с холодной.
Коллектор в такой системе отопления выполняет задачу накопления теплоносителя.
Это универсальная система, которая подходит для организации отопления в любом помещении, при этом есть возможность делать скрытую проводку к каждому прибору отдельно.
В зависимости от выбранной системы разводки определяется количество труб и общая стоимость. Однотрубная разводка – самый дешевый вариант.
После того, как рассчитано количество радиаторов и выбрана система, следует производить монтаж труб.
Ранее для этой цели использовались металлические трубы. Сегодня такое решение не выгодно ввиду стоимости и подверженности коррозии, поэтому следует выбирать полипропиленовые.
Полипропиленовые трубы в системе отопления
Трубы укладываются во всех помещениях, которые будут отапливаться, переходя из одной комнаты в другу. Между собой трубы соединяются специальным паяльником для пластиковых труб.
Систему водяного отопления частного дома можно собрать и своими руками, но для этого понадобятся точные расчеты и схема обвязки котла. Самый главный недостаток такой системы – необходимость регулярной профилактики. И обратите внимание на то, что если вы используете антифриз, его необходимо менять каждые 5 лет.
Воздушное отопление
Достаточно популярный способ отопления жилых и офисных помещений, основанный на принципе гравитации и принудительной вентиляции. Гравитационная система подразумевает движение воздуха при разности температур за счет его естественной циркуляции. Разная температура означает разную же плотность воздуха из-за чего происходит перемещение теплых и холодных слоев.
При воздушном отоплении в помещении устанавливается калорифер или монтируются вентиляционные каналы, по которым поступает теплый воздух. Каждый такой источник тепла может быть установлен в любом месте комнаты – на стене, в потолке или полу. На принцип конвекции этого никакого влияния не оказывает
Выделяют 2 основных вида воздушного отопления:
- местное (локализованное);
- центральное.
Локализованное
Этот способ подходит для отопления только одной комнаты в помещении. В качестве источника тепла могут выступать:
- калориферы;
- тепловые пушки;
- тепловые завесы.
Оптимальным по подаче тепла является калорифер, распространяющий тепло на несколько метров вокруг. Мощность такого оборудования составляет 1-1,2 кВт в час.
Тепловая пушка – более мощное оборудование, которое к тому же мгновенно высушивает воздух в помещении. Используют только для обогрева складских и промышленных помещений, где люди находятся короткое время. Мощность 2-2,5 кВт в час.
Тепловая завеса – аналог кондиционера, который точечно подает горячий воздух. Чаще всего завесу ставят на входе, чтобы одновременно пресекать доступ холодного воздуха в помещение. Мощность 1,5-2 кВт в час.
Центральное отопление
Это образчик централизованной подачи горячего воздуха, которая функционирует по принципу:
- прямоточной или частичной рециркуляции;
- полной циркуляции горячего воздуха.
Чаще всего такую систему выбирают в помещениях с подвесным или натяжным потолками, где над ними можно сделать вентиляционные каналы. Посредством таких вент-отверстий горячий воздух поступает в помещение и циркулирует в нем.
Монтировать вентиляционные каналы в стенах нецелесообразно, так как часть его понадобится для маскировки вентиляционных шахт.
Стоимость воздушного отопления дороже и по монтажу, и по стоимости оборудования. В качестве источника подачи теплоносителя выступает газовый или электрический котел.
Преимущества:
- фильтрация воздуха, поступающего в помещение;
- свежесть воздуха за счет того, что забор осуществляется с улицы;
- возможность организации капельного орошения и ионизации воздуха.
Недостатки:
- такую систему можно создать только в строящему доме (за исключением водяной пушки и тепловой завесы);
- дорогой монтаж.
Электрическое отопление
Самый доступный способ отопления любого помещения, так как электричество есть везде.
Принцип работы основан на работе электрического конвектора, преобразующего электрическую энергию в тепловую. Современные модели оснащены большим количеством функций, полностью исключающих необходимость участия человека в контроле работы.
Это может быть:
- регулятор температуры в зависимости от времени суток;
- регулятор повышения температуры в ночное время и снижения в дневное (режим день-ночь);
- поддержание давления в системе и минимальной температуры в случае отсутствия людей в течение длительного времени;
- соблюдение режима даже при кратковременном отключении электропитания и т.д.
Преимущества:
- очень простой и легкий монтаж, который вполне под силу каждому;
- исключительно простая эксплуатация;
- мобильность системы, когда конвекторы при необходимости можно переставлять из помещения в помещение.
Недостатки:
- высокая стоимость энергоносителя – это самый дорогой из всех существующих способов отопления.
При выборе электрического способа отопления обязательно должно быть 3 фазы и стабильное напряжение в сети.
Паровое отопление
В данном случае принцип работы полностью совпадает с водяным с тем лишь отличием, что вместо воды в системе труб циркулирует пар. Монтаж труб, выбор мощности котла и организация обвязки полностью идентичны системе водяного отопления.
Для парового отопления используются специальные котлы, генерирующие горячий пар. Обязательно наличие системы фильтров «Сквозь строй», которые очищают воду от всевозможных примесей перед тем, как она будет преобразована в парообразное состояние.
Преимущество паровой системы отопления только одно – экономия, так как нагрев происходит практически моментально. Коэффициент полезного действия составляет 95%.
Недостатков несравненно больше:
- особенность оборудования – в свободной продаже крайне сложно найти паровой котел;
- высокая стоимость монтажа, которая включает разводку специальных труб и наличие системы фильтров;
- опасная эксплуатация, поскольку температура пара превышает 100 градусов.
Теплые полы
Огромное преимущество данной системы отопления заключается в большой площади теплоотдающей поверхности. Это идеальный вариант для мест общего пользования – кухни, санузла, коридора, а также в гостиной или детской комнате.
Оптимальным является кладка теплого пола под керамическую плитку – она в данном случае выступает отличным проводником. Ламинат и паркет гораздо реже используют для теплого пола, поскольку при повышении температуры не исключено коробление материала и последующий его демонтаж.
Обязательным условием монтажа теплого пола является фольгирующий слой. Это не изолятор и не отражатель, как принято считать. Фольга используется для того, чтобы равномерно распределять тепло по поверхности пола. Если не использовать такой слой, по тактильным ощущениям пол будет напоминать зебру – полоса теплая, полоса холодная.
Тёплые полы бывают водяными, где по трубам циркулирует горячая вода и электрическими – система проводов, где электрическая энергия преобразуется в тепловую.
Водяной теплый пол
Ответвление водяной системы отопления в виде труб малого диаметра, уложенных на ровную поверхность пола. Обязательным условием является использование подложки, которая предотвратит потери тепла от соприкосновения с полом.
Коллектор теплого водяного пола
Сложность монтажа водяного теплого пола заключается в необходимости прокладки труб и правильного их подключения к существующей системе отопления.
Электрический теплый пол
Элементарный по укладке и эксплуатации вид отопления. Единственная сложность, которая может возникнуть – предварительная подготовка поверхности под укладку проводов или матов с помощью бетонной стяжки, и укладка напольного покрытия поверх теплого пола
Еще проще — использование электрических матов на существующее покрытие. Такие маты абсолютно безопасны в эксплуатации, их легко настроить. Для исключения механического повреждения рекомендуется использовать накладной электрический пол под ковер или ковролин.
В большинстве случаев теплый пол является вспомогательным элементом системы отопления в доме.
Как выбрать отопление для своего дома
Самым правильным при выборе системы отопления и, соответственно, котла является ориентация на доступный вид топлива. Если в каком-то районе еще нет газового трубопровода, но уже проводится его монтаж, целесообразно использовать комбинированные котлы – твердое топливо-газ. Там, где нет и не планируется газ, но дорогое электричество, можно подключать электрокотел.
Каждая система имеет как свои преимущества, так и недостатки. Даже если вы проводите отопление в доме самостоятельно, обязательно проконсультируйтесь с проектировщиками относительно вида и способа. Любая из выбранных систем отопления – достаточно дорогостоящее удовольствие, чтобы можно было допускать ошибки в расчетах.
Так, например, при разработке камина, печи или твердотопливного котла своими руками существует риск концентрации углекислого газа в помещении, что приведет к несчастным случаям.
Лучшим вариантом будет приобретение готового сертифицированного оборудования, а уже монтаж и обвязку можно делать своими руками.
Для того, чтобы точно понимать, какой вид отопления предпочесть, следует учитывать стоимость каждого вида топлива и его расход за единицу времени.
По состоянию на март 2016 года цены на топливо следующие:
- 1 л дизеля — 0,5 $. Стоимость 1кВт/ч энергии— 0,05 $.
- 1 м3 природного газа для физических лиц — 0,05 $. Стоимость 1 кВт/ч — 0,006 $.
- 1 л баллонного газа — 0,3 $. Стоимость 1 кВт/ч— 0,020 $.
- 1 кВт/ч электроэнергии для физического лица — 0,03 $.
- 1 кг угля в среднем 0,3$. Стоимость 1 кВт/ч 0,05 $.
Источник: www.PortalTepla.ru