Многообразие систем отопления для частного дома

Естественные и искусственные виды отопления

При отоплении частного дома можно использовать газообразные, жидкие, твердые, пылевидные виды топлива, электрический ток.

Классификация видов отопления.

Классификация видов отопления.

По происхождению топливо может быть искусственным или естественным.

К твердому естественному топливу относятся традиционные антрацит, дрова, торф, каменный уголь. Искусственное твердое топливо представлено коксом, древесным углем и пылевидным материалом из измельченных углей.

Самое распространенное естественное жидкое топливо - нефть. Среди искусственных известны мазут, керосин, смола и бензин.

Природный газ - распространенное естественное газообразное топливо. Доменный, коксовальный, светильный газы получают искусственно, газифицируя различные виды твердого топлива (каменного угля, дров, торфа, и др.).

Качество топлива напрямую зависит от его теплотворной способности.

Поиск альтернативных способов обогрева жилья привел к достаточно широкому использованию солнечной энергии и электрического тока.

Чем определяется выбор системы обогрева в частном доме?

Пример затратности различных видов топлива для отопления.

Приступая к выбору способа обогрева помещений, следует внимательно отнестись к особенностям действия наружного воздуха, солнечной радиации, то есть теплового режима частного дома или коттеджа. Кроме того, выбор системы отопления зависит от:

• наличия теплоизоляции стен;
• свойств утеплителя;
• доступности энергоносителя;
• материальных возможностей владельца дома;
• природы, свойства строительного материала стены;
• объем помещений;
• теплотехнических характеристик остекления.

Следует изучить особенности теплоснабжения в одно-, двух- и трехэтажном доме, учесть наличие подвалов или чердаков , в которых могут быть установлены котлы.

Воздушное отопление в частном доме

Схема воздушного отопления дома.

Системы воздушного способа обогревания коттеджа или частного дома выполняет не только функцию отопления, но и обеспечивает кондиционирование и вентиляцию. Поэтому 80% коттеджей в Северной Америке и Европе обогреваются воздухом, нагретым до температуры 70°С.

Система работает без радиаторов и труб, горячий воздух подается по воздуховодам - специальным каналам. Работает котел-воздухонагреватель на природном или жидком газе, дизельном топливе. После его включения всего за 40- 45 минут температура в помещении повышается от минусовой до + 20-22°С.

Продукты сгорания выводятся через дымоход воздухонагревателя наружу.

Тепло, получаемое при сжигании топлива, нагнетается вентилятором в каналы и нагревает воздух, который передается по каналам воздуховода в помещение.

Охлажденный воздух забирается обратными воздуховодами, пропускается через фильтры, где нагревается вновь. Постоянная рециркуляция обеспечивает комфортное состояние воздушной среды.

При необходимости использования системы в качестве вентиляционной открывается специальная заслонка, открывающая доступ к уличной атмосфере.

Кондиционирование и автоматическое увлажнение воздуха достигается путем монтажа в систему канального кондиционера и увлажнителя воздуха. Дополнительное оборудование для ультрафиолетовой стерилизации воздуха позволит решить проблему размножения бактерий в системе кондиционирования.

Принцип воздушного отопления дома.

К достоинствам следует отнести:

• удобную регуляцию температурного режима;
• отсутствие ситуаций, связанных с разморозкой или течью системы;
• компактность установки (в пределах 2 м²).

К сложностям можно отнести зависимость монтажа воздушного отопления зависит от архитектурных и конструктивных особенностей частных домов.

Для домов с повышенной этажностью используют более мощный погодозащищенный теплообменник, который устанавливается снаружи здания.

Инфракрасное обогревание частного дома

Удорожание традиционных источников энергии (газа и угля) делает инфракрасное отопление достаточно перспективным способом обогрева в частных домах. Инфракрасное излучение - основной способ получения тепла в природе, основанный на действии электромагнитных волн.

Сравнение принципов отдачи тепла инфракрасного и обычного видов отопления.

Обогреватели, излучая тепловые волны, нагревают пол, стены, все, что находится в помещении. Нагретые предметы, в свою очередь, согревают воздух.

ИК-обогреватели очень просто устроены: они состоят из теплоэлектронагревателя и пластины, выполненной из сплава с алюминием. Нагреваясь до 250° С, пластина начинает излучать электромагнитные волны. Через 1-10 минут исполняется заданный температурный диапазон. В отапливаемых домах нет зон холодного и теплого воздуха, помещение прогревается равномерно. Сам прибор не нагревается более чем на 80°С.

Для отопления частного дома можно выбрать обогреватели, разные по эффективности и параметрам мощности.

Устройство инфракрасного обогревателя.

К достоинствам ИК-отопления можно отнести:

• отсутствие вибрации и шума во время работы;
• экономичность;
• долговечность;
• пожаробезопасность.

Приборы не сжигают кислород и не сушат воздух, экономят площадь помещения (монтируются на потолке). ИФК обогреватели просты в установке, легко демонтируются, могут быть включены в систему оборудования «умный дом». Обогреватель, благодаря автоматической регуляции, периодически отключается, поддерживая заданную температуру.

Конвекторная отопительная система

Циркуляция воздуха по помещению осуществляется благодаря простой конструкции из труб, к которым через 0,5-1 см прикрепляются тонкие пластинки прямоугольной формы. При изготовлении используют антикоррозийные электросварные, цельнотянутые стальные трубы или медные, имеющие алюминиевые ребра.

Принцип работы конвекторного обогревателя.

Система заключена в кожух, который является декоративной деталью.

Работает прибор от газового или электрического обогревателя.

При включении прибора воздух нагревается и поднимается вверх. Расчетная мощность набирается за 10-15 минут. При контакте с холодными стенами помещения воздух охлаждается и опускается вниз. Конвекторные отопители препятствуют поступлению холодного воздуха, который опускается с поверхности стекол к полу. Уменьшение и увеличение теплоотдачи достигается при помощи терморегулирующей головки, которая контролирует внешние перепады температуры.

Схема устройства ковекторного обогревателя.

Виды конвекторов определяются способом установки и устройством. Приборы, которые подключаются к системе отопления с обеих сторон, называются проходными. Если питающие трубопроводы находятся с левой или правой стороны устройства, обогреватели называются концевыми.

Подводка теплоносителя может располагаться снизу и быть скрытой. Конвекторы-невидимки, обогревающие помещение путем принудительной или естественной конвекции, устанавливают на уровне покрытия пола. Располагать их можно на стенах, полах.

Приборы неприхотливы в обслуживании и эксплуатации, надежны, металлоемки, прочны и легки в установке.

Отопление при помощи ПЛЭН

Система обогрева основана на применении в качестве нагревателя пленочного лучистого электронагревателя. Пленки инфракрасной системы, установленные на потолке или полу, обеспечивают эффективное отопление помещения.

Схема отопления при помощи ПЛЭН.

Подготовительные работы включают дополнительную теплоизоляцию потолка. Поверх закрепляется отражающий слой из специального материала. Сверху монтируется обогревающая пленка.

Установка покрытия на полу полностью исключает систему «теплый пол».

Пленочный обогреватель состоит их 2-х пластиковых пленок, между которыми располагаются многослойные резисторы. При поступлении тока в систему резисторы начинают нагреваться и с поверхности пленки-излучателя начинают исходить инфракрасные волны длиной 10 -15 мкм. Они осуществляют нагревание окружающей среды по принципу конвекции.

Технологию отличает КПД в 95%, легкая установка, автоматизация, пожаробезопасность.

Комбинированное отопление частного дома с воздушным насосом

Принцип работы теплового насоса.

Комбинированной система отопления называется потому, что в ней используются 2 источника тепла, независимые друг от друга: котел и тепловой насос. В последнее время часто используют воздушный тепловой насос.

Если к приусадебному участку невозможно подвести газовую магистраль, выбираются варианты тепловой энергии - дизельное топливо или сжиженный газ. Для обоих вариантов нужен котел, который работает на данном виде топлива. Для размещения топливных запасов создается резервное хранилище. В нем размещают газгольдер или баки для наполнения жидким топливом.

Установить насос можно в любое время года. Лучше - во время монтажа котельного оборудования. Но это возможно сделать в период работы существующей системы без ее отключения. Разместить котел можно вне здания, сохранив тем самым полезную площадь.

До достижения температуры окружающего воздуха -10° С помещение отапливает жидкотопливный котел. При высоких минусовых показателях, в любых диапазонах, температуры дальнейший обогрев частного дома производится с помощью воздушного теплового насоса. То есть в зимний период времени насос будет использоваться как основной прибор отопления.

В подобных комбинированных, экологически безопасных системах, создается ряд преимуществ:

• на 80% уменьшается расход пропана и дизельного топлива;
• понижается уровень выхлопных газов;
• увеличивается надежность всей системы отопления;
• снижается частота заправок газом топливом;
• при необходимости комбинированное отопление используется для кондиционирования помещений.

Водяное отопление в частных домах

Пример системы водяного отопления дома.

В зависимости от расположения трубопроводов различают следующие варианты отопительных систем в частных домах:

• с нижней и верхней разводкой;
• с горизонтальной разводкой;
• с одним стояком (однотрубные);
• с прямым и обратным стояками (двухтрубные);
• коллекторная или лучевая.

При однотрубной системе воды последовательно поступает от одной батареи к другой, что не позволяет выключить отдельные радиаторы и отрегулировать температуру.

Двухтрубная схема предусматривает наличие 2-х труб, подходящих к отопительному прибору. По одной из них подводится горячая вода, другая отводит холодную.

Коллекторная, лучевая схема, при удобстве монтажа и эксплуатации обеспечивает контроль за температурой во всех помещениях частного дома. Схема включает коллектор, который монтируется рядом с главным стояком, и отходящие от него трубы. Коллектор регулирует поступление горячей воды в трубы и отвод охлажденной.

Виды разводки труб водяного отопления.

В частных одноэтажных домах целесообразно использовать верхнюю разводку, устроенную так, что горячая вода по магистральному трубопроводу поступает из чердачного помещения по стоякам к радиаторам.

При нижней разводке отопительный котел устанавливается в подвальном помещении, обычно устраивается в двухэтажных частных домах. Благодаря насосу горячий теплоноситель принудительно направляется трубам и стоякам к радиаторам.

Расширительный бачок помещают выше уровня всей системы отопления, независимо от монтируемого типа разводки.

Плинтусные обогреватели

Принцип отопления плинтусными обогревателями.

Инновационным решением в современной теплотехнике является использование плинтусных радиаторов.

Отопительные системы состоят из медных или алюминиевых труб, расположенных по периметру помещения вдоль нижней части стены. В качестве теплоносителя используется горячая вода, нагреваемая до температуры от 35 до 85° С при помощи обычных котлов, воздушного или геотермального тепловых насосов, солнечных батарей.

Тепло поднимается вверх, равномерно прогревая воздух в помещении, поэтому температурной разницы по высоте практически нет.

Обогреватели очень легко регулируются и хорошо контролируются. К плюсам можно отнести экономию пространство стены и пола.

Плинтусы выполнены в виде красивых декоративных планок высотой от 150 до 200 мм и толщиной до 20 мм. Разнообразие расцветок позволяет выбрать плинтусы в тон стен, пола, мебели. Под съемную поверхность системы можно спрятать провода от видеоаппаратуры или компьютера.

По верхнему краю панели закрепляется съемная уплотняющая накладка, устраняющая щели между плинтусом и стеной. Реконструкция и ремонт осуществляется очень легко, так как поверхность уплотнителя легко снимается при ремонте.

Применение энергоактивных конструкций для отопления дома

Схема системы многоконтурного отопления с использование солнечного тепла..

Солнечные коллектор улавливают рассеянную и прямую коротковолновую радиацию и преобразуют ее в теплоту, которая используется для нагревания воды или отопления здания.

Благодаря парниковому эффекту стекла пропускают коротковолновые лучи солнца и задерживают длинноволновое излучение нагретых поверхностей.

Простейшая гелиосистема - солнечный коллектор включает:

• солнечную ловушку (или тепловую защиту);
• теплоприемную панель (или гелиоприемник);
• аккумулятор солнечной энергии.

Конструкция коллектора размещена в металлическом ящике с теплоизоляционным покрытием в нижней части. Верхняя часть коллектора состоит из светопрозрачного покрытия из пленки или стекла, ограничивающего полное пространство. Нижняя часть ограничена теплопоглощающей панелью - гелиоприемником, который имеет высокий коэффициент поглощения солнечной радиации. Именно она при нагревании выделяет длинноволновую энергию.

Коллекторы включаются в комбинированные системы с традиционными видами топлива. Ведется поиск по созданию оптимальных видов теплоносителя, что делает метод достаточно перспективным.