Организация работы
Для установки теплового насоса необходимо сделать контур. Если ваш дом стоит на скалистой почве, то в ней делают одну или несколько скважин. Их общая длина рассчитывается, исходя из того что на каждый метр углубления в земле приходится порядка 50 Вт энергии. Если вы планируете установить тепловой насос мощностью 10 кВт, то вам понадобятся скважины общей глубиной около 200 м.
Если возле вашего дома есть участок порядка 600 м². то вы можете сделать земляной контур. Для того чтобы сделать отопление без газа и дров, необходимо установить специальные трубопроводы на глубине промерзания почвы. Для получения 10 кВт нужно, чтобы контур был длиной около 500 м.
Наиболее предпочтительным вариантом является использование ближайшего водоема. Он должен быть проточным и достаточно большим по размерам. В нем необходимо установить водяной контур, общей длиной 333 м. Этой длины достаточно для производства 10 кВт.
Реже всего используют воздушные контуры. Это обусловлено тем, что минимальная температура, при которой такой насос сможет функционировать, составляет -20 °С.
Принцип его действия такой же, как и любой холодильной машины. Он потребляет электроэнергию и преобразовывает ее в тепловую энергию. Насос отбирает тепло у охлаждаемых продуктов, а конденсатор передает его в помещение. То есть тепло берется из недр земли.
Электричество достойная замена газу ввиду его отсутствия
Экономное, эффективное отопление частного дома, дачи без газа в большей степени должно быть ориентировано на сохранении привычных бытовых условий. Уровень комфорта определяет выбор альтернативного способа отопления, к тому же сегодня технологии дают широкие возможности для маневра. Добиться экономии газа в холодное время года позволит наличие электричества. Недаром многие владельцы дачных домов и загородных коттеджей, ввиду отсутствия технических возможностей подключения к газовой магистрали, отдают предпочтение электрическим системам отопления.
В сравнении с другими устройствами обогрева, электронагревательные приборы имеют практически 100% КПД. Котел, работающий на электричестве прост в обслуживании, недорогой. Отпадает в данном случае необходимость оборудования вытяжки и дымохода.
Электроэнергия на сегодняшний день остается самой доступной альтернативой газовому отоплению, если брать во внимание эффективность и удобство обслуживания
Помимо установки в доме электрического котла для водяной системы отопления, активно используются для обогрева жилых строений небольшой площади конвекторы, тепловые пушки и инфракрасные излучатели. Модным явлением сегодня становится оборудование теплых полов в частном доме. Технология достаточно новая, однако, уже успевшая доказать свою эффективность. Разнообразие предлагаемых источников тепла дают вам возможность сделать выбор, чем лучше отапливать дом.
В том случае, если теплый пол для вас является основным источником обогрева жилых помещений, мощность оборудования должна составлять 150-180 Вт на один м 2 жилой площади. Теплые полы должны иметь площадь не менее 70-80% от общей площади самого здания. В противном случае ожидаемый отопительный эффект будет мизерным.
При отоплении частного дома другими способами, можно добиться еще более высоких экономических показателей. Без газа экономный и бесперебойный источник тепловой энергии на своем участке можно получить, используя тепловой насос. Принцип работы оборудования построен на разнице температур, в глубине грунта и на поверхности. С помощью теплового насоса, который правда стоит немалые деньги, можно обеспечить себя практически вечным источником тепла в загородном доме. Эффективность данной системы подтверждается нехитрыми расчетами. Показателем успешной работы теплового насоса является коэффициент преобразования теплоты (СОР).
К примеру. При потреблении тепловым насосом 1 кВт электроэнергии, необходимой для обеспечения работы всей системы (Ртн), коэффициент преобразования теплоты (СОР) составляет 3.0, а значит:
Ртн х СОР = 3 кВт Рп энергии на выходе. Экономия и эффективность данного метода отопления более чем очевидна.
Однозначного ответа на вопрос, выгоднее отапливать частный дом газом или другими видами топлива, не существует. В каждом отдельном случае играет роль наличие самых разных факторов, среди которых не последнее место занимают экономические и технические возможности потребителя.
Взамен газа при отоплении можно использовать практически любое топливо. Другое дело, насколько вы сможете полноценно отопить собственный дом в холодное время, создать для себя комфортные условия проживания. Столкнувшись с подобной ситуацией — выбор за вами. Как сэкономить, сделать свои расходы на отопление оптимальными зависит от вас, от вашего отношения к самому факту экономии энергоносителей и технических возможностей.
- Проект и расчет камина из кирпича своими руками
- Как проложить и утеплить трубы отопления в земле?
- Для чего нужен плинтус для труб отопления?
- Выбираем ребристрые регистры, радиаторы и трубы отопления
- Как спрятать трубу отопления?
Способы отопления и их экономичность
Традиционно для обогрева частных домов используются автономные системы отопления. Источниками энергии для их работы выступают природный газ, сжиженный газ, твердое топливо, жидкое топливо и электроэнергия. Самыми экономичными считаются системы, работающие на природном газе. Но в некоторых условиях их экономичность не играет никакой роли. Например, если дом не подключен к газовой магистрали, то сравнения с газом тут не уместны.
Газовые системы отопления
Экономные системы отопления частного дома – это системы, работающие на дешевом теплоносителе. Если поблизости проходит газовая магистраль, смело подключаемся к ней и пользуемся одним из самых недорогих источников энергии. Сравнивая расходы на газ с расходами на другие источники, начинаешь понимать, что это один из самых недорогих видов топлива.
При отсутствии газовой магистрали нередко используется сжиженный газ, поставляемый в баллонах или хранимый в газгольдерах. Но этот вариант нельзя назвать самым экономичным, хотя он очень прост по своей реализации – достаточно приобрести обычный газовый котел и перенастроить его на работу со сжиженным газом.
Твердотопливные системы отопления
Экономное отопление частного дома без газа можно построить на основе твердотопливного котла. Для его питания используются каменный уголь, кокс, брикетированное топливо и даже обычные дрова. Дольше всех горит каменный уголь, но и стоит он достаточно дорого. Зато отопительная система получается не только экономичной, но и недорогой – самый простой твердотопливный котел отличается вполне доступной стоимостью.
Самое дешевое отопление частного дома без газа строится с применением твердотопливных котлов, иногда и самодельных. Если хочется обеспечить более удобную эксплуатацию системы, следует присмотреться в котлу с небольшим бункером для пеллетного топлива (топливные гранулы). Такие пеллетные котлы работают в автоматическом режиме, требуя лишь периодической загрузки новых порций пеллет.
Работа твердотопливных котлов на дровах осложняется необходимостью слишком частой загрузки дров. К тому же, дров нужно очень много, что увеличивает расходы на эксплуатацию отопительной системы. Стоит только прозевать момент загрузки очередной порции топлива, как в доме начнет становиться прохладнее. Проблема решается установкой специальных твердотопливных котлов длительного горения.
Следует отметить, что отопительные системы, работающие на дровах, могут быть экономичными вплоть до полной бесплатности – дрова можно нарубить в лесу самостоятельно, чем пользуются люди, живущие в небольших населенных пунктах.
Жидкостные отопительные системы
Системы отопления на жидком топливе нельзя назвать самыми экономичными. После газа и твердого топлива они занимают почетное третье место. В качестве топлива здесь используются отработанное машинное масло и солярка. Из-за этого в домах, отапливаемых жидкостными котлами, постоянно стоит характерный запах. Также есть необходимость создания специального хранилища для жидкого топлива, причем на удалении от жилых построек – это создает дополнительные расходы.
Электрические отопительные системы
Дешевое отопление частного дома электричеством создать сложно – нужен источник халявной электроэнергии. Все дело в том, что классические электрические котлы необычайно прожорливые. И сделать здесь что-то практически невозможно, так как их эффективность составляет 99% – то есть, практически вся энергия перерабатывается в тепло. Некоторую экономичность могут обеспечить индукционные котлы, но многие специалисты не готовы подтвердить этот факт.
Экономные электрокотлы для отопления частного дома существуют, но стоят они значительно дороже, чем их простые малогабаритные собратья. Достижение экономии в них осуществляется за счет применения погодозависимой автоматики и комнатных температурных датчиков. То есть, они способны автоматически подстраиваться под особенности наружных и комнатных температурных условий, регулируя мощность нагрева – если бы регулировками занимался человек, то расходы были бы больше.
Минусами электрических систем являются необходимость в наличии хорошей электропроводки и наличие трехфазной сети для питания наиболее мощных моделей котлов.
Самые распространенные варианты отопления на даче
Систему обогрева удобнее монтировать на стадии строительства дома. Но возможна установка и в уже возведённом доме.
Водяное
Вода хорошо накапливает и отдаёт тепло. Поэтому водяной отопительный комплекс — один из самых распространённых для дачи.
- Ремонт отопления
- Отопление дачи
- Отопление дома
- Водоснабжение дома
- Водоснабжение дачи
Этот комплекс состоит из таких частей:
- котла;
- труб;
- радиаторов;
- расширительного бака;
- циркуляционного насоса (присутствует не всегда);
- запорной арматуры, датчиков утечки и т. п.
Котёл нагревает воду, которая по трубам проходит к радиаторам. Там она отдаёт тепло, согревая дом, и возвращается обратно.
Жидкость при нагревании расширяется. Чтобы она не разорвала трубы или батареи, в систему отопления включается расширительный бак.
Теплоноситель циркулирует по одной из двух возможных систем:
- естественной;
- или принудительной.
В первом случае вода двигается сама, за счёт расширения. Кроме того, все элементы располагаются так, чтобы облегчить это движение. Котёл на даче ставят максимально низко (лучше в подвале). Батареи располагают выше уровнем, так что трубы идут под углом.
Для принудительной циркуляции в схему включается насос, который гонит жидкость по трубам. Котёл при этом может стоять на любой высоте относительно радиаторов.
Особенности. Принудительная схема движения более эффективна. Дача согревается значительно быстрее. А если обогреть требуется два этажа, применяется только она.
Газовое отопление дома
Дизельное отопление
Автономное отопление
Твердотопливное отопление
Для подключения труб отопления также существует две схемы:
- последовательная;
- параллельная.
При последовательном подключении теплоноситель попадает во все батареи по очереди. Поэтому в последней он заметно холоднее. Такой вариант можно применять только в небольших домах.
Если же обогреть требуется большую комнату или несколько помещений дачи сразу, собирают параллельную схему. К каждой батарее подводят две трубы. По одной подходит горячая вода, а по другой возвращается к котлу остывшая.
Справка. Эти варианты называют также однотрубной и двухтрубной системами.
Варианты электрического отопления частного дома
Дешевое отопление частного дома от электросети можно сделать с использованием разных отопительных приборов. У каждой разновидности есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их особенности подробнее.
Котлы электрические
Чаще всего в частном доме делают водяное отопление, в котором жидкий теплоноситель подогревается электрическим котлом. Но для устройства сети на начальном этапе понадобятся существенные денежные вложения на покупку и монтаж трубопроводов, радиаторов и другого необходимого оборудования.
Но если нагревательное оборудование будет работать непрерывно, то об экономичности отопления и речи идти не может.
Чтобы система стала по-настоящему экономной и эффективной, нужно предпринять ряд мер:
- Можно установить двухтарифный счетчик и твердотопливный котел. Днем дом отапливается агрегатом на твердом топливе, а в ночное время запускается в работу электрокотел.
- Установить систему автоматики и терморегуляторы на каждый радиатор. В итоге при нагревании воды в контуре до нужной температуры котел будет автоматически отключаться, а после снижения температуры ниже установленного порога – включаться.
- Можно применять двухтарифный счетчик в паре с теплоаккумулятором. Это позволит котлу работать только в ночное время, обогревая дом и накапливая горячую воду в теплоаккумуляторе. В дневное время котел не работает, а дом отапливается за счет теплоаккумулятора.
Конвекторы
Электрические конвекторы также позволяют организовать дешевое отопление дома. Внутри прибора установлены нагревательные элементы, которые отдают тепло воздушным массам, проникающим в нижней части агрегата и выводящим через отверстия в верхней части конвектора.
Принцип работы отопления с использованием конвекторов похож на работу отопительных радиаторов с жидким теплоносителем. В помещении создается циркуляция воздуха. Теплые потоки поднимаются вверх, а после охлаждения опускаются вниз. Однако конвекторное отопление обладает большей эффективностью за счет более быстрого прогрева прибора. Кроме этого нет никаких расходов на монтаж системы и подключение обогревателей.
Плюсы конвекторного отопления:
- Для устройства разводки водяного отопления нужно выделить намного больше средств, чем на покупку конвекторов. Один электрообогреватель стоит в районе 35-160$ (2275-10400 рублей).
- Электрические конвекторы можно устанавливать в деревянных постройках, потому что они пожаробезопасные.
- Докупая конвекторы и подключая их к сети электроснабжения, вы можете на свое усмотрение наращивать и изменять систему отопления дома.
- Приборы имеют небольшие размеры и внешне очень привлекательные. Благодаря этому они не загромождают помещение и не портят интерьер.
- Работа агрегата не зависит от перепадов напряжения, что часто наблюдается в селах.
Инфракрасные панели
Инфракрасные отопительные приборы подогревают не воздух в помещении, а различные поверхности и мебель. Те в свою очередь отдают тепловую энергию в комнату. Если вы хотите сделать самое экономное отопление частного дома, то ИК приборы подходят для этого.
Лучше всего установить инфракрасные панели на потолочную поверхность. В результате они будут хорошо нагревать пол. От него тепловая энергия будет подниматься вверх, равномерно распределяясь по помещению. Преимущество ИК приборов перед радиаторами в том, что при установке на потолке они сильнее нагревают воздух в нижней части комнаты, а на высоте человеческого роста создается зона максимального комфорта. Намного приятней ходить по теплому полу и дышать прохладным воздухом. А традиционные водяные радиаторы сильно нагревают воздух под потолком, а в районе пола он самый холодный.
Отопление солнцем
Преобразовать солнечную энергию в тепловую можно только в случае, если над крышей вашего дома солнце светить часто и подолгу. К сожалению 80% территорий России к этому отношения не имеют. Впрочем, даже в теплом климате полагаться только на солнечное отопление нельзя, обязательно нужен резервный источник.
Принцип работы
На месте «под солнцем» устанавливают поглощающие свет батареи, которые перерабатывают солнечную энергию сразу в тепловую, а затем передают теплоносителю. Есть два вида солнечных коллекторов — вакуумные и плоские. Вакуумные считаются наиболее эффективными и экономичными. Использование энергии солнца — это достижение науки.
Видео описание
Что лучше выбрать: электрокотел или электроконвектор – наглядно на видео:
Компания NOBO, ведущий европейский производитель конвекторов, производит две совместимых между собой системы «умного» управления работой электрических приборов. В том числе «теплыми полами» (через термостат) и любыми другими бытовыми приборами, которые подключены к сети (через щиток, «разрыв» в цепи или включение/отключение розеток). Для этого они выпускают специальные термостаты, приемники-розетки и релейные приемники скрытого монтажа.
Одна из двух схем управления мультизональной электрической системойИсточник stroydoma74.ru
Устройство и функционирование
Тепловой насос имеет в составе трубки, которые наполнены фреоном, а также несколько камер, а именно теплообменник, дроссельную камеру и компрессор. Работать данное устройство будет по аналогии с холодильником. Принцип функционирования при этом основан на жидком фреоне, который проходит по трубкам, опущенным в землю или водоем. Там в зимний период температура не опускается ниже плюс 8 градусов. Фреон при таких условиях начинает кипеть, для этого ему необходимо всего лишь 3 градуса тепла.
Поднимаясь вверх, вещество, которое становится газообразным, заходит в камеру компрессора, где значительно сжимается. Как известно, если сжать какое бы то ни было вещество на ограниченном пространстве, то это приводит к повышению его температуры, поэтому фреон нагревается до 80 градусов.
Отдавая образованное тепло сквозь теплообменник системы отопления, масса проходит в дроссельную камеру, где температура и давление понижаются, тем самым фреон превращается в жидкость. На следующем этапе он отправляется в глубину, чтобы согреться и повторить цикл снова.
Все еще не знаете, как дешево отапливать дом без газа? Можете применить данную довольно эффективную технологию, для реализации которой, несомненно, понадобится электричество. Однако расходоваться оно будет в несоизмеримо меньшем количестве по сравнению с прямым нагревом теплоносителя.
Использование автоматических средств отопления.
Такое экономичное отопление частного дома значительно сбережет семейный бюджет. Помните, при использовании автоматики вы можете увеличить температуру на один градус. В пересчете на показатели тепла иного топлива вы получаете тепла на 5% больше.
Также автоматические экономные системы отопления частного дома могут поддерживать температуру в помещении до заданного уровня. Как видите, она не будет работать постоянно, а лишь по мере охлаждения помещения. Это приводит к тому, что риск перегрева помещения минимален.
Автоматика газового котла
Также не нужно ваше присутствие для регулирования температуры отдаваемого тепла. Автоматика может постоянно держать температуру воздуха в помещении в пределах 27 градусов. Автоматика позволяет отапливать помещение и до 17 градусов Цельсия. Данная функция актуальна в том случае, когда вы покидаете помещение на длительное время, а поддерживать климат необходимо.
Экономия при использовании такой системы, как автоматическое экономное отопление дома, существенна. Она достигает показателей в 30%. Себестоимость оборудования и монтаж приемлемы для семьи со средним бюджетом. Также все затраты окупаются за считанные месяцы.
Возобновляемые источники тепла
Ветряк своими руками может обеспечить энергией небольшой дом
Возобновляемые источники энергии, которые сами по себе ничего не стоят, давно используются в промышленном масштабе. Особый размах это направление получило в развитых странах.
Для отопления частного дома можно использовать такие варианты:
- Ветряк. При правильной конструкции лопасти вращаются даже при слабом ветре. Вращение передается на двигатель, который вырабатывает электричество. Стабилизатор доводит его до нужных параметров и подает в домовую сеть. Излишки энергии накапливаются в аккумуляторах с большой емкостью. Недостаток такого решения в дороговизне и полной зависимости от погоды.
- Солнечные батареи. В продаже есть уже готовые панели. Их нужно только установить, соединить и настроить. Все остальное сделает светило. Батареи работают бесшумно и производят до 10 кВт/ч. Минус в том, что такие устройства целесообразно использовать только на территории, где преобладает ясная погода.
- Водяные турбины. Применять их можно, если рядом с домом есть река или глубокий ручей с сильным течением. Эта технология сложная, дорогая, еще не доведенная до совершенства. Ее достоинства в том, что оборудование не зависит от погоды, времени суток и внешних поставок.
- Тепловой котел на геотермальной энергии. Представляет собой систему труб, закопанных в землю в вертикальной или горизонтальной ориентации. Внешний контур подключается к тепловому котлу, который производит нагрев носителя и подает его во внутренний контур. Монтаж системы – дело трудоемкое и затратное, но производительность позволяет добиться окупаемости уже через 10 лет.
Системы отопления, применяемые в современных условиях
Отказ от использования электрических отопительных систем очевиден, ведь это самый дорогой вид энергии. Эффективность электрических нагревательных приборов остается низкой при высоком расходе мощности, а в частных домах теплопотери всегда выше, чем в многоквартирных. Кроме этих условий приходится учитывать необходимость устройства специального помещения котельной, его и другие проблемы.
Печное отопление
По понятным историческим причинам самым популярным методом отопления помещений является печное. Классический вариант предполагает, что каменная печь, установленная в специально отведенном месте, нагревает помещение или группу помещений. Источник тепла в данном случае — сгорающее твердое топливо, которое нагревает каменную конструкцию. Имея высокую инерционность, то есть надолго сохраняя в себе тепло, такая печь постепенно на протяжении нескольких часов согревает помещение.
Эффективность таких печей зависит от нескольких факторов:
Строительство печей — сложный технологический процесс, простому обывателю не под силу, поэтому обязательно нужно привлечь опытного мастера, хотя бы в качестве консультанта.
Водяное отопление с возведением печи
Печь может быть самостоятельным источником тепла, но может служить нагревателем в системе водяного отопления. В больших домах или двухэтажных коттеджах такой вариант невозможен без использования водяного насоса, который работает от электричества и гоняет воду по системе. Если протяженность труб небольшая, а радиаторы имеют сечение труб от 32 мм и выше, то возможно устроить без газа и электричества с естественной циркуляцией.
Принцип работы такой системы отопления известен многим сельским жителям. Внутри печи в зоне, близкой к горящему топливу, монтируется сваренный из толстостенных металлических труб коллектор, в котором происходит нагревание воды. По закону физики горячая вода поднимается наверх, по специально оборудованной трубе. Далее она попадает в трубопровод отопления, который расположен с небольшим уклоном, который сохраняется на всем его протяжении. По тем же физическим законам жидкость течет вниз, проходит по всей системе, отдает тепло, в конце концов, попадая обратно в коллектор внутри печи, где круг возобновляется.
Монтаж такой системы требует точного расчета угла наклона труб, наличия расширительного бачка. Температуру такого отопления можно регулировать при помощи вентилей, которые уменьшают количество горячей воды, подаваемой в систему. В некоторых случаях возможно устройство двух и более контуров отопления.
Каминное отопление
Камины являются скорее стильным дополнением интерьера, чем эффективным источником тепла. Для того чтобы камин мог обогреть хотя бы комнату, в его конструкцию нужно внести серьезные изменения, превратить его в классическую печь, лишь внешне напоминающую камин. В таком псевдокамине сохраняют полку, а пламя закрывают дверцей из огнеупорного стекла.
Альтернативные источники
Отопление частного деревянного дома без газа и электричества при помощи экзотических источников вроде солнечных батарей, геотермального тепла очень интересует продвинутых хозяев. В том и другом случае требуются определенные климатические условия. Геотермальные источники есть в очень небольшом количестве мест на планете, обычно они присутствуют в сейсмически активных зонах. Для жителей 99% территории России такой вид отопления недоступен.
Солнечные батареи монтируют на крыше, так как для эффективной работы нужна большая площадь. Известно, что зимой выпадает снег, который придется чистить по несколько раз в день. Кроме того, во многих регионах зимой световой день настолько короток, что накопить нужный заряд просто невозможно.
Поддержание низких температур в помещении
В данном случае не обойтись без дополнительного оборудования. Для этого нужно купить программатор и управляемые датчики. Установка датчика простая, как и управление им. Для того чтобы он включился в работу, нужно изучить функции нескольких кнопок. Довольно сложно отопить загородный дом, не используя подобной системы отопления. Такое экономичное отопление загородного дома приемлемо и просто необходим тем, кто проживает в доме короткое время, а после отъезда в доме нужно поддерживать комфортную температуру.
Термопара с узлом регулировки температуры котла
Как только возникнет необходимость вновь хорошо прогреть помещение, установите на датчике более высокие показатели температуры. Как видите, такая экономичная система отопления дома – отличный вариант прогревать дом и при этом не тратить много топлива.
Котлы на сжиженном газе
По уровню эффективности этот способ экономного отопления домов лучше, чем использование природного газа. Но нужно учитывать нюансы. Именно они помешали сжиженному газу стать востребованным в качестве экономного способа отопления:
- Для хранения покупается емкость – газгольдер. Чем больше его объем, тем реже нужно заказывать доставку газа.
- Резервуар закапывают в грунт, что может вызвать сложности по причине габаритов емкости.
- Придется подбирать место не только по особенностям грунта для закапывания, но и по возможности подъезда машины-заправщика.
Затраты здесь высокие, т. к. газгольдер дорогой. Но данный экономный способ популярен. Как приобретенные установки окупятся, финансовые ежемесячные траты на обогрев дома будут незначительно уступать природному газу.
Полная автономность. Собственнику необходимо изначально ввести соответствующие настройки. Далее все будет функционировать без руководства человека. Главное – своевременно пополнять емкость сжиженным топливом.
