Варианты отопления частного дома своими руками

Одним из важнейших факторов при устройстве коммуникационных систем здания является максимальный коэффициент полезного действия и экономичность их эксплуатации. Особенно это касается систем отопления.

Принцип работы водяного отопления частного дома

Зная принцип работы, можно легко сделать своими руками водяное отопление частного дома с насосом, это достаточно просто. Поэтому многие и выбирают этот тип обогрева.

На заметку!

В замкнутой цепи котел нагревает жидкость до необходимой температуры. А затем она направляется по трубопроводу и заходит в радиаторные элементы. Так помещение нагревается. После этого вода уходит обратно в котельное оборудование.

Кроме труб, радиаторных элементов и котельного агрегата, отопительная сеть (ОС) состоит:

  • из расширительного бака;
  • циркуляционного насосного оборудования;
  • терморегулятора;
  • манометра;
  • клапанов предохранителей;
  • воздухоотводчика.

Из-за расширительного бачка в ОС нет воздуха, а также он аккумулирует чрезмерно перегретую воду. При помощи циркуляционного насосного оборудования происходит беспрерывное движение жидкости в отопительной сети.

На заметку!

Кроме того, так протапливаться пространство будет эффективнее, так как скорость нагрева выше самоточного движения.

Варианты отопления частного дома

Схематическое изображение отопительной системы дома

Можно выделить основные виды топлива (энергии), которое может использоваться для отопления:

  • кокс, дрова уголь (твердотопливные материалы);
  • газ;
  • бензин, дизельное топливо (жидкотопливные материалы);
  • электричество (её генерируют и солнечные батареи в том числе).

Традиционные виды топлива (кокс, уголь, дрова) считаются устаревшими морально. К тому же, их использование ограничено фактически невозможностью автоматизации процесса отопления. Обычная дровяная печь, например, требует “заправки” дровами один раз в 6-7 часов, более совершенные пиролизные котлы, работающие без остановки 10-12 часов.

Газ – на сегодняшний момент наиболее дешёвое топливо (по крайней мере, для жителей России), однако его использование в отдалённых населённых пунктах не всегда возможно из-за банального отсутствия газопровода.

Если подключиться к магистральному газопроводу нельзя, всё равно есть возможность автономно отапливать дом газом при помощи газгольдера!

Проводить отдельную ветку в малый населенный пункт – экономически нецелесообразно. Именно по этой причине Россия, лидирующая по мировым запасам газа, не входит даже в первую двадцатку стран по уровню газификации территории (и это вполне объясняется объективными причинами).

Жидкое топливо имеет два существенных недостатка:

  1. дороговизна;
  2. опасность использования.

Впрочем, если в качестве теплоносителя при использовании для нагрева жидкого топлива брать автомобильный антифриз, то можно существенно сэкономить. Дело в том, что такой теплоноситель нагревается чрезвычайно быстро, удерживая тепло несколько суток. В целом, если произвести расчёт исходя из площади дома, то использование жидкого топлива иногда даже полностью экономически целесообразно (правда, подойдёт далеко не каждый тип антифриза).

Электричество – самый удобный в плане технической реализации вид теплоносителя, однако стоит оно дорого, да и подорожания происходят регулярно. Многие могут привести пример солнечных батарей. Однако тут надо учитывать такой фактор: безусловно, загородный дом в этом случае сможет отапливаться самостоятельно.

Стандартная солнечная батарея на крыше дома

Но стоимость солнечных коллекторов очень высока, причём, эксплуатационный их срок обычно не превышает 7-8 лет. Да и большая часть территории России лежит в умеренной климатической зоне с относительно небольшим количеством солнечных дней в году.

Читайте также:  Как подобрать котельную малой мощности для частного дома

Биологический обогрев теплицы

Такой обогрев закладывается при оформление грядок в теплице. Под 20-30 сантиметровый слой земли кладут 30-60 cм биотоплива: навоз, торф, солому, другой органический материал. Он постепенно сгорает внутри, выделяя тепло и снабжая растения питательными веществами.

Раньше в качестве биотоплива использовался конский навоз, как самый горячий, но при этом боялись не заморозков, а того, что растения запреют. Проветрить в сильно ветреный день было нельзя, тепло тут же выдувалось. Навоз всё время горит, повышая температуру, отрегулировать ее невозможно. Можно смешать его с соломой, это замедлит процесс горения, снизит температуру, при этом биотопливо будет работать дольше.

Другой минус в том, что это довольно трудоемкий процесс, предусматривающий много земляных работ. Но если всё сделать правильно, грунт будет теплым даже в морозы.

Плюс этого топлива не только в тепле для почвы, но и в питательных веществах для растений. Кроме того, при испарении происходит увлажнение, которое позволят сократить поливы.

Преимущества инфракрасного отопления

Этот способ является одним из самых экологичных и естественных. Не секрет, что самым комфортным теплом для всего живого является солнечное тепло. Система инфракрасного отопления работает по принципу отдачи лучей того же спектра, что и солнечные. При этом не сжигает кислород, не поднимает пыль в воздух. Эффективность же данного способа отопления прямо пропорциональна теплоизоляционным характеристикам помещения. Если ссылаться на ГОСТ, то тепловая защита здания должна соответствовать СНИп 23-02-2003, согласно которому потери тепла в здании должны быть снижены максимально.

Еще одним преимуществом данного способа отопления является его безопасность. Невысокое напряжение внутри отражающей фольги исключает возможность возгорания. Надежность обогревателя обеспечивается благодаря тому, что резисторы в пленку монтируются отдельными модулями: при механическом повреждении одного рабочими остаются все остальные.

О максимальном сроке эксплуатации обогревателей пока говорить трудно, поскольку такие приборы еще не опробованы временем, однако производители гарантируют системе инфракрасного отопления не менее двадцати пяти лет работы и два года гарантии на выявление возможных дефектов.

Данная система отопления, бесспорно, подойдет для любого помещения, но особенно хороша она для использования в деревянных домах. Все дело в том, что дерево в период осадков обильно впитывает влагу, что приводит к его деформации. Как минимум, брус темнеет, как максимум – гниет и становится хорошей средой для размножения древесных паразитов и грибка. В конечном итоге все это приводит к разрушению всей постройки. Лучевой обогреватель в данном случае – лучшая защита от влаги и промерзания. Благодаря тому, что от потолка, в первую очередь, нагреваются стены, а также мебель и другие предметы, в помещении стабильно поддерживается умеренное тепло, что создает оптимальный микроклимат для древесины.

Разработчики системы инфракрасного отопления позаботились об эффективности, безопасности и экономичности продукции – самых главных критериях данных коммуникаций. Сегодня данные системы используются во многих странах мира и получают массу положительных отзывов.

Воздушное отопление

Суть работы такова: при помощи специального теплогенератора, в котором имеется вентилятор и теплообменник, нагревается воздух, который идёт по воздуховодам в помещение, вытесняя из труб холодные массы. Они же в свою очередь опять попадают к генератору. Генератор работает как на твёрдом, так и на жидком топливе. Продукты сгорания должны выходить через трубу.

Для установки своими руками системы воздушного отопления необходимо приобрести:

  • фильтры для очистки воздуха
  • генератор
  • УФ-фильтр для очистки воздуха
  • увлажнитель воздуха
  • система воздуховодов
  • термостат
  • воздуховоды

Преимущества воздушного отопления:

  • вся система отопления монтируется в стене
  • происходит равномерный прогрев помещения
  • нет шума
  • воздушное отопление на 20−30% экономичнее водяного
  • система воздушного отопления в обязательном порядке имеется функция фильтрации воздуха. При этом воздух очищается от пыли и неприятного запаха, а фильтрующий элемент меняется каждые полгода
  • воздух при воздушном отоплении всегда достаточно увлажнён
  • быстрое нагревание помещения
  • специальный термостат позволяет варьировать температуру в комнате от 50до 350С
Читайте также:  Особенности монтажа труб из сшитого полиэтилена

Недостатки воздушного отопления:

  • монтаж воздушной системы отопления можно сделать только при возведении здания
  • тёплый воздух подаётся из-под потолка, а он должен опуститься вниз, что весьма затруднительно. Поэтому сквозняки, пусть и тёплые, присутствуют в помещениях с воздушным отоплением
  • как правило, такой вид отопления совмещён с кондиционированием и увлажнением воздуха, что увеличивает стоимость всей системы
  • в жилых помещениях такая система применяется редко

Этапы монтажа системы воздушного отопления:

1-й этап: надо хорошенько просчитать, сможет ли данная воздухонагревательная система прогреть такую площадь помещения. Если воздух подавать с большой скоростью, то система будет работать с шумом.

2-й этап: воздухопровод в деревянном доме, например, из клееного бруса можно проложить в перекрытии. В каменном или бетонном домах нужно применять дроссельные заслонки воздуховодов. Воздуховоды крепятся с помощью анкеров. Если воздуховоды проходят какой-то участок «впустую», то их надо утеплить во избежание теплопотери. Воздуховоды в зависимости от типа теплогенератора могут быть гибкими, жёсткими или комбинированными. Помимо самих воздуховодов, в комплект к ним необходимо приобретать анкеры, дроссельные заслонки, врезки и т. п. Общая длина воздуховода не должна превышать 30 м, иначе будут сильные потери тепла.

3-й этап: в качестве воздуховодов в помещениях могут служить круглые диффузоры и прямоугольные решётки. Последние смотрятся эстетичные, но от них теряется скорость подачи воздуха. Круглые диффузоры применяют на полу.

Внимание: воздушное отопление устанавливать самостоятельно сложно и небезопасно! Обратитесь к квалифицированному специалисту!

Расчёт теплопотерь

В процессе планировки системы отопления необходимо рассчитать теплопотери каждого помещения и дома целиком. Чтобы правильно провести расчёты, нужно знать такие данные:

  • конструкция и толщина стен;
  • тепловое сопротивление материалов;
  • средняя температура самого холодного месяца и средняя температура зимы.

Основной критерий, необходимый для расчёта теплопотерь – тепловое сопротивление материалов. Его можно получить из специальных сборников и таблиц. Этот параметр нужно умножить на толщину материала (в метрах), получим теплопроводность каждого из слоёв стены, которую умножаем на температурный градиент и на площадь комнаты.

Расчёт теплопотерь

Что такое теплопотеря дома? Формулы для вычисления мощности отопительной системы для частного дома. Какие критерии нужно учитывать при расчёте теплопотерь?

Самостоятельно рассчитать теплопотери достаточно сложно, если не иметь всех необходимых данных. Лучше эту работу доверить профессионалам, которые всё высчитают до последнего Вата.

Принцип действия

Система отопления реализует 3 метода обогрева: лучистый, конвекционный и комбинированный. Схема обогрева у них разная и весьма существенно:

  • конвекционный – аппарат нагревает воздух. Затем теплый воздух заполняет помещение, а холодный либо опускается вниз естественным путем и прогревается, либо нагнетается вентилятором. Предметы и живые существа в помещении получают свою долю тепла от воздуха, а не непосредственно от прибора. Налицо потеря эффективности, так как цепочка передачи имеет 3 звена; Конвекционный инфракрасный обогреватель для теплиц
  • лучистый – аппарат генерирует инфракрасное излучение. Он не нагревает воздух, но передает энергию поверхностям и предметам, которые встречают на своем пути. Соответственно, цепочка передачи тепла уменьшается на 1 звено; Так выглядит лучистый инфракрасный обогреватель для теплиц
  • комбинированные приборы сочетает оба механизма обогрева. Встречаются они реже, так как дороже по стоимости. Такой обогреватель чаще всего устанавливает в не больших помещениях

Лучистое отопление более эффективно: тепловое излучение обогревает непосредственно само растение и почву, а, значит, является и более экономным, и более быстродействующим. Но главное понимать как правильно осуществить обустройство теплицы внутри.

ИК-обогреватели для теплиц работают именно по этому принципу. Вне зависимости от используемого энергоресурса – газ, электричество, источником излучения выступает панель, пластина или трубки, способные генерировать тепловое излучение.

ИК-обогреватели отличаются массой преимуществ:

  • тепловое излучение не сушит воздух, так что в теплице сохраняется нормальная влажность без каких-либо дополнительных мероприятий;
  • отсутствует конвекция – принудительное движение воздуха, которое в столь ограниченном помещении нежелательно;
  • аппараты работают совершенно бесшумно;
  • кроме того, они потребляют меньше электричества или газа, поскольку не расходуют энергии на обогрев воздуха;
  • обогреватели мобильны, отличаются компактностью, не составляет труда расположить их другим способом, когда того требует режим.

А вот как выращивать овощи в теплице из поликарбоната и как правильно организовать посадку, можно посмотреть в данном видео.

К недостаткам изделия можно отнести лишь необходимость тщательно рассчитывать мощность прибора по соотношению к обогреваемой площади. При неправильном выборе проблему, однако, очень легко решить: приобрести второй аппарат и разместить их по другой схеме.

Дистанционные системы NOBO Energy Control

Пользоваться такими разработками специалистов довольно легко. Управление осуществляется через единый центр – устройства Orion 700. Вспомогательные элементы позволяют удаленно управлять абсолютно всеми электроприборами и конвекторами. Пользователь может дистанционно вести контроль над расходами электроэнергии. Специалисты позаботились о том, чтобы температурный режим поддерживался в точности до 1 °C. Включение и выключение радиаторов происходит по заданной программе, а универсальный встроенный таймер можно запрограммировать не только на день, но и на целую неделю. Благодаря этому итоговый расход электричества снижается на 30%, но без ущерба для комфорта проживания.

Устройство кабеля

Основой системы обогрева трубопровода является нагревательный элемент, расположенный внутри изоляционной оболочки, стойкой к внешним воздействиям. Прежде всего, она должна легко выдерживать температурные перепады.

По сути, нагрев трубы производится через кабель, который имеет существенные отличия от проводников, передающих энергию к нагрузке. Греющий кабель сам является нагрузкой.

При подаче на него напряжения проходящий ток выделяет тепло, которое затем передается трубе. На рис. приведена схема обогрева трубопровода кабелем, проложенным снаружи.

Схема системы обогрева трубопровода кабелем снаружи

Система включает следующие части:

Устройство кабеля
    нагревательную – кабели с элементами крепления (на схеме выделены красным цветом и расположены вдоль выделенных синим цветом труб);распределительную – кабели подачи питания (темно-синий цвет) и передачи информации (зеленый), распределительные коробки;управляющую – аппаратуру защиты, пускорегулирования, терморегулирования с датчиками температуры воздуха и трубы.

Греющий кабель подключается к сети по сигналам датчиков температуры. Когда температура среды повышается (обычно – более 50 С), кабель отключается.

Важно правильно выбрать место для измерения температуры трубы. Датчик обычно размещают на равном расстоянии между витками кабеля.

Плюсы кабельного подогрева:

    простота реализации;возможность оснащения любого трубопровода;экономичность и безопасность при правильном исполнении.

Подключение к имеющейся отопительной системе

Прежде, чем что-то предпринять, необходимо удостовериться, что котел сможет обеспечить нужное давление.

К тому же бессмысленно подключаться к уже существующей системе, если теплица расположена на расстоянии более 10 м от дома.

А так как трубы, проложенные к ней, должны быть утеплены, то и стоить это будет совсем недешево. Принимать во внимание нужно и то, что более всего обогрев необходим теплице ночью. Как раз в это время регулируемые системы отопления могут понижать температуру. Здесь важно учесть приоритет подключения к теплице.