Схема теплоснабжения частного дома: Популярные схемы отопления частного дома. На чем остановить выбор?

Дом / 18.05.1975 / alexxlab / 0

Отопление в частном доме – схемы и процесс создания

Если нужно создать или модернизировать отопление в частном доме, то лучше сперва потратить час-другой на изучение вопроса, подборку мнений специалистов, и в частности, на прочтение данного материала, — рассмотреть наиболее распространенные ситуации и проверенные временем решения.

Знание вопроса – ключ к успеху. Даже если отопление в доме самостоятельно делаться не будет, то тогда с пришлыми монтажниками, хозяину лучше разговаривать на их языке. Проще будет проконтролировать правильность и бюджет процесса, самостоятельно можно будет закупить материалы, — значит значительно сэкономить. Поэтому изучить, как делается система отопления, – выгодно.

Как работает отопление

Для обычного жилого дома в подавляющем большинстве случаев применяется водяная система с принудительной циркуляцией жидкости. Теплоноситель движется по трубам под воздействием насоса, нагревает радиаторы, от которых греется воздух. Энергия генерируется в котле.

Все, что этому не соответствует, называется, как «редкость», а специалисты еще называют «дикость», — настолько оно будет уступать по потребительским качествам для жильцов дома обычной площади 70 – 500 м кв.

Из чего состоит

В отоплении всегда применяется ряд узлов и агрегатов, о которых стоит узнать поподробнее.

• Котел – теплогенератор, сжигающий топливо, нагревающий воду (теплоноситель).
• Циркуляционный насос – может не только устанавливаться отдельно, но и находится в составе автоматизированного котла, как и некоторые другие элементы. Гоняет теплоноситель по трубам.
• Трубы – применяются современные пластиковые, металлопластиковые изделия, подбираются по диаметру.
• Радиаторы – передают энергию воздуху.
• Расширительный бак – обязательный элемент, поддерживает стабильное давление при тепловом расширении воды. Предохраняет систему от аварии.
• Группа безопасности — может быть в составе котла или отдельно, включает предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр. Обязательно устанавливается в любой замкнутой системе.
• Фильтр очистки – небольшой обязательный элемент.

Это минимум обычной системы. Если это грамотно смонтировать, для чего применяются фитинги и краны, то отопление начнет обогревать дом.

Дополнительные элементы системы

• Краны шаровые – два режима работы «открыл-закрыл».
• Вентили балансировочные – похожие на обычные краны — тонкая настройка системы.
• Клапаны дух-трех-ходовые – автоматические регуляторы потока.
• Термоголовки – устройства, управляющие клапанами в зависимости от температуры и ручных установок.
• Краны Маевского – ручные воздухоотводчики, для спуска воздуха.

Чем топить

Прежде всего хозяев волнует вопрос, — чем отапливать дом. В каждой местности сложились свои приоритеты.

• Много домов сейчас отапливается природным газом из магистралей. Это дешевый и удобный вид топлива. Если есть газовая труба, то раздумывать не о чем, нужно подключаться и ставить газовый котел.
• Но также часто можно встретить отопление дровами в твердотопливных котлах. В большинстве регионов это дешево. Но не удобно. Чтобы упростить процесс топки систему дополняют буферной емкостью, или, что хуже – сложными, не лучшими по качествам, устройствами – котлами длительного горения.
• Уголь вытесняет из употребления дрова в отдельных угольных регионах, где он дешев.
• Пеллеты – «автоматизированые дрова», удобней, но дорого.
• Электричество – вытесняет потихоньку дрова, так как очень удобно, и при ночном тарифе – терпимо по цене. Но при дневном тарифе – слишком дорого.

Подробней, чем лучше топить дом можно прочитать здесь…

Какой котел поставить

Какая мощность отопления будет в самый раз?

• С электрическим понятно – сколько разрешит энергонадзор, столько и поставим. Котел скорее всего будет в качестве резервного (или ночного) теплогенератора.
• С твердотопливным все просто, — если строить для себя, то можно взять в запас двойную–тройную мощность – тогда реже топить, можно в режиме тления, быстрее нагреть буфер, быстрее прогреть дом.
• Но с мощностью газового автоматизированного не стоит сильно перебарщивать, так как слишком мощный агрегат будет работать во вредном режиме с частыми остановками. Лучше взять с запасом мощности 20% от расчетных теплопотерь.

Не считаем теплопотери

Точный расчет теплопотерь частного дома может произвести только научно-исследовательская организация. Влияют множество факторов, например, площадь освещаемой солнцем стены и угол ее расположения к солнцу…. На практике, владельцу дома такие данные вообще не нужны.

Точность подбора мощности отопления тут же будет снивелирована, к примеру, заменой окна, выросшим деревом, другим качеством газа, плохим монтажем…

С теплоплотерями все просто – их значения, для определения мощности отопления, грубо принимаются из расчета 1 кВ на 10 м кв. Если такой мощности в итоге окажется мало, то увеличивать ее, при нынешний ценах на энергоносители, — не выгодно. Правильно будет модернизировать дом, утеплять…

Как побороться с холодом в доме

Достаточно знать, что котел не должен быть слабее 10 кВт на 100 м кв. А если при этих условиях, будет прохладно, то и 20 кВт могут не помочь, потому, что хозяин из своего кармана отапливает космическое пространство, которое нагреть сложно.

Прежде всего нужно побороть сквозняки любыми методами и организовать нормальную вентиляцию – как делается вентиляция чтобы сберечь тепло

Дальше нужно перебороть холодный чердак, или крышу и обеспечить их нормативным слоем утепления. Например – утепляем крышу лучшим утеплителем

Желательно термоизолировтать пол, и организовать отопление теплым полом. Как делаются теплые полы – краткая инструкция

После этих мероприятий, если они нормально выполнены, в доме будет тепло…
Как построить теплый дом

Подробней о том, как сделать отопление

Отопление в доме делается в следующей последовательности.

• Принимается решение о схеме подключения отопительных приборов, определятся их точки размещения и соответственно места нахождения трубопроводов. Определяется мощность оборудования и другие технические параметры (составляется проект!…)
• Выбирается место для котла и устанавливается котел, возможно по проекту газификации дома, возможно в связи с привязкой дымохода на естественной тяге.
• Делается обвязка котла, — монтируется трубопровод и обязательное оборудование обеспечивающее его работу и всей системы.
• Распределяются и устанавливаются радиаторы по комнатам в соответствии с необходимой мощностью отопления для каждой комнаты. С этим вопросом можно ознакомится здесь
• Прокладывается трубопровод, подключаются радиаторы и котел со своей обвязкой.
• Система заполняется теплоносителем и испытывается.

Обвязываем котел

Автоматизированные котлы, как правило, содержат в своем корпусе и насос и группу безопасности, а иногда и расширительный бак. Вся их обвязка заключается в установке отключающих кранов.

Для твердотопливного котла устанавливается насос, расширительный бачок, группа безопасности, регулирование температуры, возможны и блоки автоматизации и управления.

В сложных системах все это дополняется гидрострелкой (или контуром первичного кольца) с дополнительными насосами на каждом ответвлении, а также возможно устанавливается буферная емкость, ставиться и бойлер ГВС.

В простейшем варианте твердотопливный котел нужно правильно обвязать – как сделать подключение не автоматизированного котла

Элементы, которые встречаются в сложных системах

• Гидрострелка – принадлежность сложных систем с 3 и более контурами, для выравнивания давления в них.
• Буферная емкость – теплоаккумулятор на большой запас воды, полезен для периодически действующих котлов или для электрокотла на ночном тарифе.
• Распределительный коллектор – устройство упрощающее разводку и подключение труб к магистрали в теплых полах и в сложных схемах.
• Бойлер косвенного нагрева – устройство для нагрева воды от отопительной системы, которая расходуется на бытовые нужды.

Старые системы не применяются

Упоминалось, что в современном представлении теплоноситель должен двигаться под воздействием насоса. Все самотечное – анахронизм, не практичный, не функциональный и в два раза дороже.

Также по современным представлением система отопления должна быть двухтрубной, а однотрубная – дорогая и в создании и в эксплуатации, громоздкая и не обеспечивающая… Ее цена догоняется за счет большого диаметра труб и фитингов, а кольцевая схема создает и трудности прокладки и сложность в обеспечения одинаковой температуры радиаторов.

Выбираем схему – одну из трех

• Наиболее практичной и широкоприменяемой оказывается тупиковая схема подключения. До 5 радиаторов в одном тупике.
  Тупиков может быть несколько, с помощью этой схемы можно охватить даже дом средних размеров.
• Также не редка для средний и больших домов попутка. Но она несколько дороже и ей присуща сложность обвода полного кольца по дому – мешают двери. Если это решается, то схема самая стабильная.
• Если есть возможность прокладывать трубы под полом без проблем, то лучевая, как практичная и стабильная, хоть и несколько более дорогая по сравнению с тупиковой может быть применима.

Как совмещают отопление с дизайном

Сейчас все больше стараются убрать не только трубы под пол, но и сами радиаторы. Устанавливают внутрипольные конвекторы, хоть и более дорогие, но зато не загромождающие интерьер. О наличии отопления с ними будет напоминать декоративная решетка под подоконниками, под входными дверями…

Промежуточный вариант более практичный в эксплуатации – спрятать под пол трубы, на стенах оставить радиаторы с нижним подключением – трубы выходят из пола под радиаторами.

При этом под полом разводка может быть по любой схеме, но наиболее дешевой и практичной оказывается тупиковая с ответвлениями более тонкими трубами от магистрали. Под полом допускается установка обжимных фитингов на металлопластиковых трубах. Часто подключение радиаторов совмещается с разводкой теплого пола в одном пространстве.

Выбрать трубы и радиаторы

Самый дешевый вариант и легко исполняемый самостоятельно — монтаж системы из полипропиленовых труб …. Но его порекомендовать нельзя. Он же самый ненадежный. Виной всему невозможность обеспечения стандартного качества соединения и номинального просвета труб в сварных стыках.

Рекомендуется для надежности использовать металлопластиковые трубы, хоть их фитинги дороги.

О подборе радиаторов можно спорить долго… но подойдут для частного дома любые, которые встретятся в магазине. Подробнее о выборе современных радиаторов
Подключить и установить радиаторы нужно по правилам…

Монтаж

Теперь дело за малым – собрать воедино все элементы, которые и были спроектированы. Кстати, конечно лучше воспользоваться готовым проектом отопления, если таковой имеется….

Вопрос монтажа самостоятельно упирается лишь в вопрос навыков «крутить гайки». Сложного ничего нет, нужно лишь прочитать немного теории и попробовать собрать для начала немного простейшего. Ключевым моментами здесь будут – как обеспечить плотность резьбовых соединений

Как не допустить течи металлопластиковых труб

А если это известно, то и система отопления должна работать исправно… Осталось как залить систему отопления, чтобы она все таки заработала

Схема отопления частного дома с газовым котлом

Самая простая и правильная схема отопления частного дома с газовым котлом представлена на этой странице. Поскольку именно для газовых котлов есть отличия по схеме от других видов теплогенераторов, мы с вами ее разберем немного подробнее.

Кроме того, схема отопления частного дома с газовым котлом в настенном или напольном исполнении также подразумевает некоторые отличия. Они касаются производства горячей воды для ГВС, о них чуть ниже.

И наконец, схема отопления частного дома с газовым котлом в отдельно стоящей котельной также привносит «разнообразие» в обустройство СО в нашем доме.

Итак, давайте по порядку.

Самая простая схема отопления с газовым котлом

Самая простая схема отопления дома с газовым котлом – это однозначно система отопления, запитанная от настенного котла.

Почему? Потому что обычно настенный котел уже включает в себя циркуляционный насос и расширительный бак – экспанзомат. Кроме того, современные котлы также уже содержат в комплекте группу безопасности.

Все эти устройства вместе с теплообменником котла и газовой горелкой объединяются в одном корпусе – получается современный газовый котел.

С одной стороны удобно. С другой стороны, схема с раздельными ЦН и расширительным баком гораздо более ремонтнопригодна.

Итак, что у нас включает простая схема:

1. Газовый настенный котел в качестве телогенератора.
2. Трубы подачи теплоносителя в СО.
3. Радиаторы системы отопления или теплые жидкостные полы.
4. Запорная арматура.

Фактически это все. В такой комплектации при наличии коаксиального дымохода можно вешать турбированный газовый котел на кухне при соблюдении требований газовой компании.

Схема с ГВС

Что касается производства горячей воды для ГВС. То если вы используете настенный двухконтурный котел, то больше в эту схему вы ничего не добавляете. Достаточно подвести подающий трубопровод с холодной водой ко второму контуру котла, ответственному за ГВС, и вы получает на выходе горячую воду. При помощи труб можно подавать ее к точкам разбора воды – в ванную, санузел, на кухню.

Если же у вас одноконтурный газовый котел, настенный или напольный, то чтобы получать горячую воду для ГВС, вам потребуется бойлер косвенного нагрева, который будет нагревать водопроводную воду благодаря снимаемому с подающего трубопровода СО теплу.

То есть, в нашей схеме появилась еще одна единица – бойлер косвенного нагрева или БКН.

Подключать его лучше ближе к потребителям, необязательно размещать БКН в котельной. Если же вы хотите максимально эффективно использовать тепло вашего котла, то потребуется обустроить систему подачи горячей воды с циркуляцией.

В противном случае водопроводная вода будет остывать в «тупиках» системы ГВС перед точками водоразбора, когда краны перекрыты. То есть, практически 90-95 процентов всего времени.

Газовый котел в отдельной котельной

Можно позволить себе разместить газовый котел в отдельной котельной. В этом случае к нашей схеме добавится тепломагистраль от котельной до дома. Естественно, тепловая магистраль должна быть утеплена – как подающая линия, так и обратка.

Делать котельную в доме или ставить котел в отдельно стоящей котельной? Тут надо считать, что выгоднее. Иногда дотянуть газовую трубу до самого дома дороже, чем тянуть на такое же расстояние тепломагистраль в утепленном виде. И это даже с учетом предстоящих в процессе эксплуатации неизбежных теплопотерь на теплотрассе.

Схема отопления частного дома, типовые варианты реализации, расчет параметров

Схема отопления выбирается на стадии проектирования системы обогрева строения. От того каким способом будет обогреваться помещение зависит подбор основных компонентов отопительной системы: трубопроводов, источника тепла и нагревательных приборов.

Виды отопления

На выбор лучшей системы отопления влияют многие факторы: тип помещения, функциональность, мощность оборудования. Чтобы правильно подобрать необходимый вариант отопления, надо лучше узнать о его разновидностях, особенностях монтажных работ и функционировании приборов нагревания. Важными показателями являются также: цена и доступность топлива.

Чаще всего для частного дома используются следующие типовые схемы отопления: с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителей, с двухтрубной и однотрубной разводкой. В качестве энергоносителя могут использоваться: дрова, уголь, газ, электричество и др.

Типы циркуляции

В зависимости от способа циркуляции можно выделить два типа:

1. Естественная.
2. Принудительная.

Схема с естественной циркуляцией основана на изменении плотности теплоносителя. Система проста в исполнении и не зависит от коммуникаций. Она подойдет для небольшого частного строения.

Принудительная циркуляция производится за счет различия в давлениях между обратным и прямым ходом. Такое отопление практически не имеет ограничений по своему использованию, но требует дополнительных расходов на специальный насос и электроэнергию.

Данные виды систем имеют отличительные особенности в зависимости от способа подключении водяного отопления к источнику тепла: последовательно либо параллельно.

Тип здания

Если дом с одним этажом и высокой крышей, то для отопления лучше всего подойдет схема отопления с вертикальным способом подачи. В данном случае помещение можно будет сделать отапливаемым вместе с мансардной частью.

Если в частном доме есть глубокий подвал, то рекомендуется использовать горизонтальную разводку с котлом в подвальной части. Если дом имеет два и более этажа, то способ разводки будет двухтрубным с вертикальными стояками.

Теплоноситель и устройства нагрева

По виду теплоносителя различают следующие системы обогрева:

1. Паровые.
2. Электрические.
3. Воздушные.
4. Водяные.
5. Смешанные.

Нагревательные приборы можно выбрать трех видов:

• лучистые;
• конвективные;
• комбинированные.

Воздушное отопление

При воздушном отоплении воздух прогревается от источника тепла, минуя теплоносители. Используется для обогрева домов малой площади до 100 м². Такое отопление можно устанавливать как при ремонтных работах в уже существующем здании, так в новом здании.

Основные особенности

Как источник тепла используется газовая горелка или котел. Исключительной особенностью данной системы является то, что она кроме отопительной функции выполняет также и вентиляционную. Регулировка вентиляции и температуры осуществляется при помощи специальных термостатов.

Установка воздушной системы в частном доме обойдется дорого. Но сэкономить можно на топливе, расчет потребности которого показывает, что его понадобится значительно меньше из-за отсутствия необходимости прогревать теплоноситель. Такая система не замерзает и оперативно отреагирует на температурные колебания. Благодаря специальным фильтрам воздух остается всегда очищенным и свежим.

Недостатком можно считать пересушивание воздуха, но это можно с легкостью преодолеть с помощью увлажнителя.

Водяное

Водяное отопление – это замкнутая система, применяется как в квартире, так и в частном доме. В роли теплоносителя используется вода или антифриз. Вода перемещается от источника излучения тепла к радиаторам. Температура может регулироваться термостатом автоматически или кранами вручную.

Данный вид отопления очень популярен из-за доступности теплоносителя, его можно установить самостоятельно. Это относительно недорогой вид обогрева помещения.

Недостатком является промерзание системы в случае длительного отключения. Также существуют особые требования к теплоносителю. Вода должна быть без примесей и с минимальным количеством солей. Для нагревания теплоносителя используются разные котлы: на жидком и твердом топливе, электричестве или газе.

Электрическое

Электрическое отопление – это надежный и самый простой в использовании тип отопления. Особенно такой способ рекомендуется для дома размером не более 100 м². Если дом большей площади, то такое отопление становится экономически невыгодным.

Данная схема обогрева может применяться как дополнительная на случай ремонта или отключения основной системы. Это может быть отличным вариантом для прогревания частных домов, которые используются периодически. Как отопительные приборы используются электрокотлы, электрокамины и конвекторы.

Современные технологии

Все более популярными становятся инновационные способы отопления:

• инфракрасные полы;
• тепловые насосы;
• солнечные коллекторы.

Инфракрасные полы

Инфракрасные полы появились недавно, они работают от электросетей. Такие полы устанавливаются на стяжку или бетон.

Специальные нагревательные элементы излучают инфракрасное тепло, которое обогревает предметы, а от них нагревается окружающий воздух. Контроль за температурой осуществляется с помощью терморегуляторов.

Тепловые насосы

Тепловые насосы дорого стоят и сложны в установке, но очень экономичны при их дальнейшем использовании.

Специальный тепловой насос передает в систему отопления тепло, получаемое из почвы или воды.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы представляют собой уникальный комплекс по сбору тепловой энергии от солнца и передаче ее теплоносителю. К преимуществам данной системы можно отнести простоту установки, высокую эффективность и небольшую массу.

Теплоносителем могут служить масло, вода или антифриз. Однако такое отопление зависит от количества солнечных дней в году и может устанавливаться только в определенной местности.

Расчет системы водяного отопления

Прежде чем выбрать тип отопления нужно предварительно сделать расчет необходимой мощности нагревательного прибора и количество радиаторов. Правильный расчет влияет на эффективность и качество работы всей системы.

Мощность котла

Мощность котла для частного дома в 200 м². рассчитывается по следующей формуле: W=(S (площадь помещения)*Wуд (удельная мощность на 10 куб метров))/10.

Wуд зависит от региона, где располагается дом. Для средней части России данное значение равно 1,5. Также на 100 м² помещения требуется 10 кВт. Если площадь равна 200 м², то мощность котла = 200*1,5/10 =30 кВт.

Количество радиаторов

Чтобы произвести полноценный расчет отопления важно знать количество необходимых радиаторов и секций. Зная теплоотдачу определенной секции, можно сделать расчет площади, которую она может обогреть.

Если теплоотдача одной секции равна 180 Вт, то делим эту величину на 100 и получаем 1,8 м. Если площадь дома равна 200 м², то 200 делим на 1,8 и получаем 111. Расчет показал, что 111 секций необходимо для прогревания частного дома площадью 200 м².

Грамотно рассчитав нужную мощность для обогрева помещения, можно выбрать наиболее эффективный вид отопления.

Необходимо учитывать не только цену за оборудование и монтаж, но и траты на дальнейшую эксплуатацию системы.

Определение мощности теплых полов

Если вы решили использовать в качестве обогрева «теплый пол»,
оборудование следует подбирать исходя из следующих показателей мощности:

• для жилой комнаты или кухни мощность равняется 120-140 Вт/м²;
• для застекленного балкона – 130-170 Вт/ м²;
• для ванной около 150 Вт/м².

При расчете мощности важно учитывать и этаж здания. Например, для первого этажа этот показатель надо увеличивать на 20 %.

Расчет труб для теплого пола производится по следующей формуле:
L (длина труб) = AR (площадь жилья)/a (шаг укладки)+2*Lzu (длина подающих труб отопления) — 2*Ld (длина проходных отопительных труб).

Расчет воздушного отопления

При расчете системы воздушного отопления необходимо учитывать следующее: нагревание теплоносителя должно соответствовать категориям зданий, в которых подобное отопление устанавливается.
Объем расхода воздуха вычисляется по формуле:

Lb =3.6Qnp (тепловой поток)/ (C (теплоемкость теплоносителя) (t пр (темп. теплоносителя) — tв (темп. помещения)).

Температура теплоносителя рассчитывается так:
Tпр = tH (темп. на улице) + t (дельта изменения темп. в воздухонагревателе) + 0.001p (давление потока).

Типовые схемы отопления частных домов с фото

Отопление одного и того же дома, можно сделать различными схемами и с помощью различных систем (напольное, радиаторное отопление). В данной статье мы хотим описать наиболее встречающиеся схемы отопления от простых, до сложных комбинированных систем. В наших примерах мы предполагаем применение только современных одно- или двухконтурных котлов с двухтрубной разводкой труб отопления. Хотим также заметить, что данные схемы не являются законченным проектом и служат только для общего представления состава системы отопления.

Двухконтурный котел + радиаторная система отопления

Одна из самых первых современных систем отопления и наиболее распространенная система отопления частного дома в настоящее время. В основе системы находятся стальные, алюминиевые, биметаллические или стальные радиаторы, соединенные в сеть трубопроводов по которым от котла течет теплоноситель. Основные плюсы данной системы — простота, доступность и эффективность обогрева.

В такой, самой простой схеме, необходим котел, дополнительный расширительный бак на отопление, фильтр механической очистки и отсекающие краны, также желательно поставить дополнительные сливные краны. Все это подключается к трубам отопления и система готова к работе.

Двухконтурный котел + радиаторы + теплый пол

В самом простом случае (см. рисунок ниже), контур теплого пола подключается к трубам радиаторного отопления параллельно (т.е. с помощью тройников). Основной плюс данной схемы — простота и низкая стоимость. Насосно смесительный узел можно сделать в помещении котельной на базе термостатического вентиля ESBE VTA 322, а распределительный коллектор установить в любом удобном месте. Минусы схемы — гидравлическая неустойчивость, то есть может получиться так, что весь теплоноситель пойдет по контуру теплого пола, что приведет, к плохому нагреву радиаторов.

Лучшим вариантом для подключения нескольких контуров отопления к котлу (не важно, настенному, напольному, газовому или другому) — будет применение гидравлической стрелки и распределительных контуров. Такие схему всегда сбалансированы, котловой насос не перегружается, их всегда проще настроить. Однако для создания таких систем требуется большая квалификация рабочих и большие финансовые затраты.

Одноконтурный котел + отопление + бойлер косвенного нагрева

Для людей, которым необходима хорошая производительность по горячей воде или большая надежность, чем второй контур настенного котла или рециркуляция горячей воды — всегда выбирают схемы отопления с бойлером косвенного нагрева. Не правильное подключение бойлера приводит к длительному нагреву воды, при правильном же подключении вы практически ни когда не заметите перебоев в горячем водоснабжении.

При выборе схемы отопления с бойлером косвенного нагрева, нужно помнить два основных правила — для нагрева бойлера должна использоваться вся мощность котла и нагрев бойлера должен осуществляться в приоретете над другим отоплением (т.е. пока нагревается бойлер, другие контура отопления не должны работать).

Для настенных котлов наиболее популярным решением, при подключении бойлера косвенного нагрева к системе отопления, является трех-ходовой вентиль. При остывании питьевой воды в бойлере вентиль направляет весть поток теплоносителя через бойлер, при этом на нагрев радиаторов теплоноситель не подается. Многие производители настенных котлов закладывают возможность управления трех-ходовым клапаном с помощью собственной автоматики котла. В одноконтурном Baxi LUNA 3 Comfort такой вентиль уже заложен в корпус котла.

Так как в напольных котлах основной насос отопления устанавливается в не котла, то в таких схемах (с напольным котлом) предпочтительней применять схему с двумя насосами (вместо трех-ходового клапана).

При необходимости нагрева воды в бойлере, автоматика котла или другая автоматика, включает насос бойлера и выключает насос отопления. После нагрева — наоборот. Электрическую часть всех подключений смотрите в инструкции к котлу. В данном случае в бойлере необходимо установить датчик температуры или термостат, который будет давать сигнал котлу.

Сложные схемы с напольным котлом, гидрострелкой и распределительным коллектором

Такие схемы применяются в случай с большим количеством независимых контуров отопления. Например, радиаторы дома, теплый пол дома, отопление бани, бойлер косвенного нагрева, нагрев бассейна и др.

В качестве котла может быть абсолютно любой котел, настенный, напольный, газовый или электрический. Наличие гидравлической стрелки в таких схемах обязателен, т.к. выполняет достаточно функций (защита чугунного котла от холодной обратки, уравнивание перепада давлений, согласование работы насосов и др.). Более подробную информацию можно найти на страницах нашего сайта.

Данную схему можно немного изменить, а именно, бойлер косвенного нагрева можно подключить не от коллектора, а перед гидрострелкой, тем самым получив предыдущую схему с двумя насосами.

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

Систему отопления с естественной циркуляцией водяного теплоносителя запантетовал в 1832 г. российский ученый-металлург П.Г. Соболевский. В наш век стремительно изменяющихся технологий эту схему (называемую также гравитационной или самотечной) теплоснабжения частного дома можно было бы считать морально устаревшей, если бы не ее простота, надежность и экономичность. Самотечная система отопления по-прежнему широко используется в строительстве своими руками собственного дома и считается оптимальным технико-экономическим решением. Небольшое давление в сети ограничивает область ее применения, но для одноэтажного жилого здания данная схема весьма эффективна и часто рассматривается в качестве альтернативы отоплению с использованием насосных агрегатов.

Система отопления частного дома с естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляции

Схема движения водяного теплоносителя в системе отопления с естественной циркуляцией

В схеме приняты следующие обозначения:

• поз. 1 – котел отопления;
• поз. 2 – бак расширительный;
• поз. 3 – радиаторы отопления;
• Т1 – нагретый теплоноситель, красными стрелками показано направление его движения;
• Т2 – остывший теплоноситель, синие стрелки указывают на его движение в контуре.

В автономном отоплении одноэтажного или двухэтажного собственного дома допускается применение специальных незамерзающих составов-антифризов, но в системах с естественной циркуляцией теплоносителя использовать антифризы не рекомендуется.

Главные недостатки антифризов для использования в контуре отопления естественной циркуляции:

• В схеме отопления с естественной циркуляцией в конструкциях расширительных баков предусмотрен контакт с окружающим атмосферным воздухом. Антифризы быстро испаряются, загрязняя окружающую экологию;
• Необходимость постоянного контроля за объемом теплоносителя и его периодическом пополнении;
• У антифризов низкая теплоотдача, способствующая малому съему тепла радиаторами от теплоносителя при его циркуляции. Это приводит к перегреву антифриза в контуре и самого котла;
• Использование перегретого антифриза в замкнутом контуре способствует обильному образованию отложений внутри теплообменника, забивающих проходное сечение в трубках.

Наиболее оптимальным носителем тепла в контуре гравитационного типа для отопления одноэтажного или двухэтажного жилого здания является водяной теплоноситель благодаря своей дешевизне и доступности.

Естественная циркуляция в контурах отопления

Основными функциональными элементами системы отопления с естественной циркуляцией жилого здания являются:

• Котел, нагревающий водяной теплоноситель;
• Расширительный бак, представляющий собой емкость для сброса излишков воды, появляющихся при увеличении объема водяного теплоносителя в контуре при его нагреве;
• Трубопроводы подачи из котла горячей воды в отопительные радиаторы и возврата остывшей жидкости из радиаторов обратно в котел (за что возвратная часть теплосети в обиходе получила название обратки). Вместе они составляют замкнутый контур циркуляции теплоносителя;
• Отопительные радиаторы.

Схема теплосети отопления с естественной циркуляцией для обогрева частного дома

При разогреве теплоносителя его объем увеличивается, излишки нагретой воды поднимаются вертикально вверх к расширительному баку, в системе создается гидростатическое давление, зависящее от разности весов водяных столбов горячей (линия подачи) и холодной (линия обратки) воды.

Под этим давлением горячая вода поступает с верхней точки теплотрассы (красная линия на схеме) к радиаторам отопления. Остывшая в радиаторах вода поступает по обратке (синяя линия) на вход котла. Самотечная система отопления в одноэтажном или двухэтажном доме работоспособна лишь в том случае, если при монтаже обеспечены уклоны горизонтальных участков трубопроводной теплотрассы в сторону движения жидкости. Тогда теплоноситель сможет перемещаться вниз под действием собственного веса с наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Другим фактором, влияющим на перемещение жидкости, является циркуляционный напор, обозначенный на рисунке буквой Н. Чем выше перепад уровней размещения радиаторов и котла, тем быстрее движение воды в контуре.

В гравитационных системах отопления расширительный бак не закрывается крышкой, поэтому нередко данную систему называют открытой. Все воздушные пробки из теплотрассы вытесняются в верхнюю часть контура, там и устанавливают бак, открытый для контакта с атмосферой. Систему, использующую герметичные баки, называют закрытой. В ее составе используется насос, по принципу действия она уже принудительного характера.

Скорость движения воды

При цикличных изменениях температуры горячая вода находится в верхней части теплосети, холодная влага движется в нижних трубах. Основной побудительной силой для естественного (без принуждения от насоса) движения жидкости в контуре является циркуляционный напор, зависящий от соотношения высот расположения котла и самого нижнего радиатора. На рисунке ниже представлена графическая схема возникновения циркуляционного напора h. Параметр h имеет постоянную величину для данной схемы и не изменяется во время работы системы отопления.

Схема возникновения циркуляционного напора

Для создания оптимального напора отопительный котел устанавливается с максимальной глубиной размещения, например, в подвале. В свою очередь, расширительный бак необходимо установить повыше. Довольно часто его ставят на чердаке дома.

Скорость циркулирования воды в контуре при монтаже своими руками гравитационной отопительной системы частного дома определяется следующими факторами:

1. Величиной циркуляционного напора. Чем он больше, тем выше скорость протекания воды в теплотрассе;
2. Диаметрами труб отопительной разводки. Малые размеры внутреннего сечения трубы будут оказывать большее сопротивление водяному потоку, чем трубы с диаметром побольше. Для однотрубной или двухтрубной самотечных систем под разводку намеренно завышают размеры труб до Д_у 32-40 мм;
3. Материалами изготовления труб контура. У современных полипропиленовых труб сопротивление потоку в несколько раз ниже, чем у поврежденных коррозией и покрытых отложениями стальных трубопроводов;
4. Наличием поворотов в сети теплотрассы. Идеальный вариант – прямой трубопровод;
5. Обилием арматуры, переходников, подпорных шайб. Каждый вентиль снижает величину напора.

Процессы естественной циркуляции весьма инертны и протекают медленно. Время между растопкой котла и полной стабилизацией температуры в помещениях составляет несколько часов.

Монтажные схемы контуров

По способу присоединения радиаторов отопления принято выделять две схемы монтажа контуров отопительных систем: однотрубную и двухтрубную.

Для однотрубной монтажной сборки своими руками характерно последовательное расположение обогревающих приборов на подающем контуре. Пройдя от верхней точки сквозь все радиаторы (линия красного цвета), вода возвращается по обратке (линия синего цвета) к котлу.

Однотрубная схема самотечной системы отопления

В двухтрубной схеме монтируются два отдельных контура циркуляции. По одному протекает горячий теплоноситель, подводящий тепло к радиаторам, по другому контуру – остывшая вода отправляется от радиаторов к котлу.

На рисунке ниже показана двухтрубная система отопления двухэтажного дома. Раздача теплоносителя (линия красного цвета) по радиаторам начинается с максимальной высоты Н, обеспечивающей требуемый циркуляционный напор. Остывший теплоноситель (линия синего цвета) собирается в обратке и направляется на вход котла.

Двухтрубная схема самотечной системы отопления

Схема циркуляции. Видео

О том, что из себя представляет схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, можно узнать из видео ниже.

Гравитационные системы обогрева частного дома импонируют своей простотой устройства, легкостью обслуживания и энергонезависимостью. В них отсутствуют насосные агрегаты, своим шумом создающие дискомфорт проживающим, нет вибраций, сопровождающих их работу. Срок безаварийной службы систем с естественной циркуляцией оценивается в полвека, поскольку в них отсутствуют электрические насосы и средства автоматики. В целом самотечные схемы проигрывают принудительным системам отопления по ряду пунктов:

• излишняя инерционность вынуждает ждать несколько часов, пока контур выйдет на требуемый тепловой режим;
• сложность монтажа, вызванная необходимостью точных расчетов уклонов горизонтальных участков теплотрассы;
• отсутствие насоса ограничивает общую протяженность теплотрассы;
• постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке.

Наиболее подходящей областью применения системы с естественной циркуляцией являются частные дома невысокой этажности (1-2 этажа), площадью до 100 кв. м и горизонтальным радиусом самотечной цепи не более 30 м.

Размещение оборудования системы отопления с естественной циркуляцией в доме

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Обзор схем отопления частного дома

Устройство отопления частного дома или коттеджа является важной составляющей при строительстве любого дома. От правильного их функционирования напрямую зависит температурный режим, влияющий не только на сохранность строения, но и на комфортность проживания, уют и здоровье всех членов семьи. Схемы и системы отопления дома могут быть разные и зависят от площади дома, его этажности, возможностей застройщика и наличия доступных источников энергии в конкретной местности.

Схемы отопления дома

Схема с естественной циркуляцией

схема отопления с естественной циркуляцией

Система отопления частного дома с естественной  циркуляцией хорошо зарекомендовала себя в одноэтажных строениях небольшого размера (до100 кв. м). Нагретый в котле теплоноситель (чаще всего – вода) поднимается по стояку, проходит по горизонтальным магистралям, проложенным под небольшим уклоном (3 -5 градусов) и, после охлаждения в радиаторах,  самотеком попадает в котел для повторного нагрева.

Схема принудительной циркуляции

Практически не имеет ограничений в применении по площади и этажности дома, т. к. движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом для систем отопления.

По способу прокладки трубопроводов разделяют:

Прокладка трубопроводов по дому, как при естественной, так и при принудительной циркуляции, может быть двухтрубная (параллельная), при которой используется большее количество труб и обеспечивающая равномерный температурный режим всех радиаторов или однотрубная (последовательная) при монтаже которой экономятся трубы, но в каждый последующий радиатор попадает теплоноситель значительно меньшей температуры. Однотрубная схема отопления частного дома не эффективна  при подключении более 5-6 радиаторов.

Совет: Для самостоятельной разводки системы отопления дома своими руками лучше всего использовать армированные полипропиленовые трубы.

Система воздушного отопления

Как постоянный вид отопления воздушное отопление частного дома используется редко. Это объясняется громоздкостью и повышенной шумностью работы вентиляторов, а так же экономической нецелесообразностью установки дорогих воздушных тепловых агрегатов–отопителей.  Практически и эстетически  затруднительна разводка по всем жилым комнатам сети необходимых воздухопроводов. С другой стороны, при пиковых нагрузках, когда не справляется водяное отопление в частном доме, активно используют локальный воздушный подогрев жилых помещений в дополнение к основному виду отопления, применяя для этого различные типы бытовых тепловентиляторов и конвекторов.

Инфракрасное отопление

В нашей стране стало внедряться во второй половине прошлого века и по существу является одним из видов электрического отопления, так как источником питания в домах является электроэнергия. Принцип работы инфракрасного обогрева основан на получении тепловой энергии излучаемой от прибора инфракрасного излучения и  передачи ее окружающим предметам: мебели, полу, стенам. При этом скорость инфракрасного излучения колеблется в пределах 5-15 мкм, что не только совершенно безопасно для человека, но и оказывает положительное влияние на здоровье находящихся в помещении людей. При использовании этого вида отопления не происходит выжигание кислорода, нет шума и запахов, автоматически поддерживается заданная комфортная температура. Инфракрасное отопление частного дома достаточно экономичное. Расчетное потребление электроэнергии принимают 100 ватт на один квадратный метр, а на практике, после выхода на постоянный режим работы, оно снижается в три раза. Потери тепла не превышают 10 %, а эксплуатационные затраты в течение всего срока службы сводятся к нулю. Гарантийный срок службы  приборов инфракрасного отопления производители устанавливают до 50 лет. Монтажные работы по установке инфракрасного отопления в небольших помещениях можно производить своими руками, но для обеспечения длительной  и нормальной работы желательно это поручить специалистам, которые сделают проект, рассчитают количество элементов, установят автоматику и дадут соответствующую гарантию на весь комплекс работ.

Отопительные приборы

В отопительных системах водяного отопления источниками нагрева теплоносителя являются отопительные котлы, работающие на твердом, жидком или на природном газе – метане, а устройствами передающими тепло в помещение – радиаторы (конвекторы).

Отопительные котлы на твердом топливе

Самые дешевые и простые в эксплуатации. Топливом для них может служить все, что горит (дрова, уголь, торф, сланцы и т.д.), они по-настоящему всеядны, хотя нагрев теплоносителя зависит от вида топлива. Однако, в последнее время от котлов на твердом топливе, как основного отопительного очага, все больше домовладельцев отказываются. Причинами является постоянная необходимость присмотра за процессом горения и необходимость содержания в хорошем состоянии дымоотводной системы.

Отопительные котлы на жидком топливе

Жидкотопливные котлы чаще всего приспосабливают к работе на дизельном топливе (солярке). Принцип работы котлов этого типа аналогичный твердотопливным, но солярка поступает в котел самотеком и отпадает необходимость постоянно вести наблюдение за процессом горения. От этого вида котлов стараются избавиться по экономическим соображениям — из-за постоянного роста цен на солярку.

Отопительные котлы на газовом топливе

Если строящийся дом расположен в местности, в которой существует действующая газовая система, то вопросов о выборе котла для отопления собственного дома не существует. В настоящее время газ является самым экономичным и эффективным видом топлива. Единственным и обязательным условием установки газовых котлов для частного дома является выполнение всех условий и требований правил безопасной эксплуатации газового оборудования. Монтаж таких котельных в доме производится только специализированными организациями под непосредственным наблюдением газовой службы. Это обусловлено требованиями правил с целью предотвращения аварийных ситуаций, опасных для здоровья и жизни людей, проживающих в доме. Напольные газовые котлы отопления разной производительности, одно- или двухконтурные выпускаются многими фирмами как отечественными, так и зарубежными. Подбор газового котла с учетом общей площади  конкретного строящегося дома, должны делать специалисты при выполнении проекта газификации (с учетом пожеланий заказчика). Ориентировочно считается, что на обогрев 10 кв. метров площади расходуется 1 квт мощности, но если котел двухконтурный и служит еще и для нагрева воды, то его мощность должна быть увеличена на 20 %.

Электрические котлы для отопления дома

Отличаются от всех других котлов только способом нагрева теплоносителя. В качестве нагревательного элемента чаще всего используются несколько теплоэлектронагревателей (ТЭНов) подключенных параллельно. Суммарная мощность всех ТЭНов является мощностью котла. Электрический котел для отопления дома подбирается по общей мощности аналогично газовым котлам, из расчета 1 квт на 10 кв.метров площади.

Радиаторы

радиатор в духтрубной системе отопления

Самыми известными, надежными, долговечными, привычными в нашей жизни и хорошо работающими при неочищенном и полухолодном теплоносителе – это, конечно же, чугунные секционные радиаторы. В некоторых случаях они служили (и служат до сих пор) более 70 лет и, нет ничего удивительного, что в наше время они считаются устарелыми и не модными. Современная промышленность, используя новейшие технологии, предлагает застройщикам отопительные приборы самых различных видов, как по техническому, так и по дизайнерскому исполнению.

Большой популярностью пользуются конвекторы, в которых воздух, проходя между горячими пластинами, нагревается и устремляется в помещение. Они имеют современный дизайн, не занимают много места, но для стабильной работы температура теплоносителя должна быть не менее 70 градусов.

Алюминиевые радиаторы хорошо работают при температуре теплоносителя более 60 градусов. Они долговечны, создают комфортную обстановку в доме, имеют небольшую массу и низкую тепловую инерцию, благодаря чему можно эффективно управлять температурой в помещении. Однако этот вид отопительных приборов требует хорошего качества воды в циркуляционной системе.

Биметаллические радиаторы имеют все достоинства алюминиевых батарей, но гораздо прочнее и долговечнее. Качество теплоносителя не влияет на работу и долговечность этих приборов, что в наших условиях немаловажно.

Видео о сравнении разных систем отопления дома:

Теплоснабжение частного дома: современные системы — № 02 (02) сентябрь 2012 — Тепловая энергетика — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 02 (02) сентябрь 2012

Чем больше функций выполняет дом, тем актуальнее становятся для хозяев вопросы его жизнеобеспечения, в особенности – теплоснабжения, ведь современный человек не представляет себе частного дома без таких благ, как отопление и горячая вода. Конечно, речь идет о домах с целью постоянного жительства вне города, а не об отоплении в домах «на выходные». Там все другое и все иначе. Самые сильные холода хозяева таких домов переживают в теплых городских квартирах, и многие проблемы теплоснабжения остаются им неведомы.

Современная система отопления должна обеспечивать прогрев воздуха в помещении до определенной температуры, обеспечивать постоянное наличие теплой воды и при этом быть удобной и простой в эксплуатации. Также немаловажна ее надежность и экономичность. Разумеется, устройство системы отопления должно быть предусмотрено уже на этапах проектирования и строительства дома.

Существуют два варианта теплоснабжения загородных домов: подключиться к имеющейся тепломагистрали или организовать собственную автономную систему обогрева. Централизованное теплоснабжение требует прокладки разветвленной сети подземных или наземных теплопроводов, обеспечения их надежной теплоизоляции, защиты от коррозии и механических повреждений при длительной эксплуатации.

Все это резко удорожает строительство, усложняет эксплуатацию и ремонт, кроме того, подключившись к центральному теплоснабжению, вы становитесь полностью зависимы от вашего поставщика тепла. Так что, даже если в вашем регионе есть возможность подключения к теплоцентрали, это не всегда целесообразно. Иногда гораздо выгоднее и удобнее создать собственную систему отопления в доме. При этом вы будете самостоятельно задавать температуру и время обогрева, а также рассчитывать свои затраты.

Автономное теплоснабжение коттеджа

Существует множество автономных систем теплоснабжения, и наиболее распространенной схемой является установка газового котла. Именно такую схему предпочитают большинство компаний, занимающихся строительством коттеджных поселков. В прошлом номере мы достаточно подробно рассказали о газовых котлах и подробно говорить о них здесь не будем. Как отметил глава одной из строительных компаний Валерий Шматок, «одним из достоинств схемы является возможность осуществлять нецентрализованную застройку коттеджей, кроме того, проще увеличить тепловую нагрузку на коттедж». По его словам, именно установку газового котла чаще всего выбирают заказчики.

– Конечно, некоторые компании подключают свои коттеджные поселки и таунхаусы к центральному отоплению или даже строят свою собственную мини-котельную, а потом разводят трубы по коттеджам, однако это серьезно увеличивает стоимость постройки. А что касается схемы со своей собственной котельной, то практика показывает, что эксплуатирующая котельную управляющая компания берет просто сумасшедшие деньги за поставку тепла и такие коттеджи становятся просто «золотыми» для своих владельцев, – рассказал господин Шматок.

Что касается недостатков схемы с индивидуальным газовым котлом, то, по его мнению, это прежде всего чувствительность к давлению газа; взрыво- и пожароопасность; а также необходимость организовывать дымоход.

Говоря о других методах отопления газом, Валерий Шматок отметил, что состоятельные заказчики отдельно стоящих частных домов нередко выбирают установку газгольдера. Такая автономная система не подвергается риску механических повреждений и агрессивных воздействий окружающей среды. Без намеренного постороннего вмешательства газгольдер не может получить повреждения. Пропан практически не меняет давления, поэтому расходуется равномерное количество топлива, кроме того, это экологичный газ, который не наносит вреда окружающей среде.

– Система автономного газо­снабжения предполагает, что баллон располагается достаточно глубоко под землей. Он не портит вид, и дизайну дачного участка ничто не угрожает, – отметил Шматок.

Впрочем, как подчеркнул строитель, установка всего необходимого оборудования является достаточно сложным процессом.

– Для того чтобы все было сделано на высшем уровне, необходимо воспользоваться услугами настоящих профессионалов, а это существенно дороже, чем установка обычного газового котла; однако все расходы, которые потребуются для проведения работ и восстановления участка после рытья котлована для газгольдера, прокладки траншей и т. д., окупаются при эксплуатации, так как это один из наиболее экономных методов отопления частного дома, – заметил он.

Впрочем, существует достаточно большое количество альтернатив газо­вому отоплению. Например, системы отопления на твердом топливе. Как показывает опыт, твердотопливные отопительные котлы могут обеспечить наилучшее соотношение затрат на топливо к конечному количеству продуцируемого тепла, так как цены на топливо для них пока еще относительно невысоки. Котел на твердом топливе в состоянии функционировать и на простых дровах, и на опилках, и на торфе, а потому позволяет владельцу самому определить наиболее выгодный для него вариант энергоносителя. Автономность твердотопливных отопительных котлов обеспечивается, прежде всего, их полной независимостью от качества энергоснабжения. Твердотопливным отопителям не требуется централизованная газовая магистраль или электросеть, вследствие чего они могут эффективно функционировать даже вдали от «цивилизации».

Также не стоит забывать, что дровяные и угольные котлы невероятно удобны тем, что без каких‑либо вспомогательных компонентов являются весьма эффективной системой и очень просты конструкционно. В их конструкции нет каких‑либо технологичных вспомогательных узлов, датчиков и баков. А потому подобный котел отопления выгодно отличается от конкурентных решений поразительной легкостью установки. Достаточно всего лишь определиться с оптимальным местом и подвести коммуникации, и дровяное или угольное отопление дома будет полностью работоспособно. Эти котлы не нуждаются в особом уходе, потому что единственная их рабочая часть – это топка, которую для беспроблемной работы отопителя достаточно лишь изредка чистить. Нужно лишь следить за самой топкой и качеством дымо­удаляющей системы, так как сам котел практически не способен «сломаться».

Дешевизна, доступность и эффективность твердотопливных котлов – альтернатива прогрессивным и более дорогим системам отопления. Так что при построении предельно продуктивной и недорогой системы отопления стоит рассмотреть и этот вариант.

Что идет на смену дровам

Однако, несмотря на все свои достоинства, твердотопливные котлы постепенно теряют позиции. Особенно это касается коттеджей вокруг крупных городов. Домовладельцы Москвы и Петербурга не хотят «заморачиваться» с углем и дровами, так как это неудобно (грязь, сажа, постоянная необходимость подкидывать топливо в топку). Баллонный газ в большинстве своем очень плохого качества, к тому же необходимо постоянно следить за его запасом. К этому стоит прибавить уже упомянутые проблемы с котельным оборудованием, возникающие при работе на сжиженном газе.

В качестве альтернативы и тому, и другому в нашей стране для обогрева частных домов довольно часто начинают использовать электрическое отопление. Ведь такое отопление очень комфортно и безвредно. Встречается много схем и способов электрического отопления для индивидуального дома. Это может быть и прямое потребление электричества нагревательным прибором, и, что встречается чаще, водяное отопление дома во главе с электрокотлом.
Первый вариант – наиболее простое отопление частного дома с помощью электроэнергии. В данной схеме трубы и электрический котел отсутствуют. Обогрев происходит за счет нагрева помещений нагревательными приборами, работающими на электричестве. Для прогрева помещения понадобится только розетка для подключения приборов. Однако то, что подходит для города, когда нам надо помочь прогреть квартиру не справляющимся с этим батареям центрального отопления, не совсем годится для загородной недвижимости. Там нужно использовать более совершенные отопительные приборы. К ним можно отнести стационарные радиаторы, конвекторы, электрические теплые полы. Среди их основных преимуществ можно отметить возможность автоматической работы: в зависимости от температуры в помещениях они сами включаются и выключаются. Во-первых, это удобно, а во‑вторых, такой принцип работы позволяет снизить затраты на отопление.

Еще одна схема отопления домов электричеством – водяное отопление с использованием электрического котла. В этом случае в доме монтируют полноценную водяную отопительную систему с трубами, радиаторами, циркуляционным насосом и т. п. Теплообмен в комнатах и других отапливаемых помещениях будет происходить с помощью нагретого теплоносителя. По сути, данная схема является аналогом систем на газе или дизеле. Кроме того, часто встречаются решения с использованием электрических котлов отопления в качестве резервных или дополняющих теплогенератор на другом виде топлива.

Среди основных плюсов электрических систем отопления – более низкий уровень шума, полная экологическая чистота, простота управления, установки и обслуживания подобных систем. Однако существует и серьезный недостаток теплоснабжения домов с помощью электроэнергии – дороговизна. По статистике, данный вид отопления будет наиболее затратен. Не стоит также забывать, что, если вам отключат электроэнергию, а это в нашей стране по‑прежнему случается регулярно, вы останетесь без тепла.

Альтернативное отопление частного дома

Что касается последних новинок в сфере теплоснабжения частных домов, то надо рассказать еще о двух набирающих популярность схемах.

Во-первых, это воздушное отопление коттеджа. Как это работает? В подвале или подсобном помещении устанавливается специальный воздухонагреватель, работающий на дизельном топливе или газе. Горячий воздух подается прямо в комнаты дома, а если потратиться и установить автоматику, то можно регулировать температуру в помещениях, программируя ее на каждый день или неделю. У воздушного отопления очень высокий КПД по сравнению с другими нагревательными системами. Если вы измените температуру воздуха по своему желанию, то воздушная система мгновенно отреагирует на ваши действия, тогда как при водяном или газовом отоплении придется ждать два-три часа. Воздушное отопление привлекательно своей многофункциональностью – если установить в воздуховод увлажнитель воздуха и кондиционер с цифровой системой управления, то в доме можно создавать любой климат по своему желанию. Однако у воздушного отопления есть и недостаток – несмотря на то что продукты сгорания топлива выводятся наружу через дымоход, вместе с воздухом в дом могут поступать не выведенные частицы углекислого газа и другие вредные вещества. И если вас это не устраивает, то для обогрева коттеджа можно попробовать использовать тепловые насосы.

Низкопотенциальные технологии, основанные на использовании тепловых насосов, получили широкое распространение в США, Канаде, Германии и странах Северной Европы. Они вполне могут применяться и в нашей стране. Так, в средней полосе России двухэтажный коттедж площадью 100 квадратных метров за год получает от Солнца более 160 МВт-ч энергии, что превышает всю его годовую потребность. Эта энергия накапливается землей и легко может быть получена обратно теплообменниками теплового насоса. Электрическая энергия затрачивается только на перекачивание жидкости.

В такой системе тепловой насос – это устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой. Термодинамически тепловой насос аналогичен холодильной машине, только работает наоборот.

Надо заметить, что тепловой насос работает тем эффективнее, чем меньше разница между температурами испарителя и конденсатора, то есть температурой источника низкопотенциальной тепловой энергии и температурой потребителя. Таким образом, наиболее эффективно теплонасосные установки для отопления могут применяться в системах, отличительной чертой которых является относительно невысокая температура теплоносителя. Этим требованиям соответствуют системы отопления на основе напольных отопительных панелей. Причем тепловой насос работает не постоянно: он включается в работу в случае, когда температура теплоносителя в баке-аккумуляторе падает ниже определенного значения.

В комбинированных системах, используемых как для тепло-, так и для холодоснабжения, температурный режим грунтового массива поддерживается естественным образом: в зимнее время, когда требуется теплоснабжение, происходит охлаждение грунтового массива, а в летнее, когда требуется холодоснабжение, происходит, наоборот, нагрев грунтового массива, то есть в данном случае грунтовый массив можно рассматривать как своеобразный аккумулятор тепловой энергии.

Таким образом, схем теплоснабжения частного дома существует великое множество, и при выборе подходящей для вас важно не ошибиться. И тогда собственный дом станет для вас и семейным очагом, и «крепостью», и возможностью быть ближе к природе, и прекрасным местом для работы. А главное, вы не будете в нем мерзнуть.

Если ваш дом подключен к тепловой сети

Тепловые сети (иногда называемые «централизованным» или «коммунальным» отоплением) — это способ обогрева многоквартирных домов или групп домов.

Если ваш дом подключен к тепловой сети:

• Вы не можете сменить поставщика тепловых сетей
• вы можете оплачивать счета за отопление управляющей компании или жилищной ассоциации — если вы арендуете, это может быть частью вашей арендной платы
• , возможно, вам придется оплачивать расходы на техническое обслуживание — сумма, которую вы должны заплатить, может со временем измениться

Если вы уже живете в доме, подключенном к тепловой сети, и у вас возникли проблемы, вы можете предпринять шаги для их решения.

Если вы еще не решили въехать, стоит сначала проверить, сколько вы заплатите.

Если вы думаете о переезде в дом на тепловую сеть

Спросите у того, у кого вы покупаете или арендуете подробную информацию о вашем энергоснабжении.

Обо всём стоит попросить письменно и сохранить на случай, если это понадобится в будущем.

Спросите:

• копия сертификата энергоэффективности — в нем указано, сколько должно стоить ваше тепло
• информация о любых платах за обслуживание и сервисных сборах, которые вам придется заплатить
• контактные данные поставщика тепловых сетей и информация о том, к кому следует обращаться в случае возникновения проблемы

Вам также следует проверить, является ли поставщик тепловых сетей частью такой схемы потребителей, как Тепловой Трест.Если это так, у вас будет больше защиты, если у вас возникнут проблемы с подачей тепла.

Вы также можете оценить, сколько вы заплатите, с помощью калькулятора Heat Trust. Вам необходимо знать, кто является поставщиком тепловых сетей.

Если вы считаете, что что-то кажется несправедливым, вы должны спросить об этом и получить ответ в письменной форме. Сохраните это как доказательство на случай, если вам понадобится что-то оспорить в будущем.

Если вы считаете, что поставщик тепловых сетей выставил вам неправильный счет

Если вы считаете, что отправленный вам счет неверен, вам следует обратиться к поставщику тепловых сетей, чтобы его оспорить.

Контактные данные поставщика тепловых сетей можно найти на их сайте. Если вы не знаете, кто ваш поставщик тепловых сетей, спросите управляющую компанию вашего дома или того, кому вы платите арендную плату.

Когда вы разговариваете со своим поставщиком тепловых сетей, попросите его объяснить, как был рассчитан счет.

Проверьте свое соглашение об аренде или аренде, чтобы убедиться, что оно соответствует тому, что, по вашему мнению, вы должны платить.

Если вы все еще считаете, что счет неправильный или несправедливый, вы должны пожаловаться.

Если вы считаете, что счет правильный, но не можете его оплатить, спросите, можете ли вы составить план погашения. Если ваш поставщик тепловых сетей не согласен с планом погашения, вы можете обратиться в Службу поддержки потребителей, предоставляющую гражданские консультации, за дополнительной помощью.

Если вы снимаете дом и оплачиваете отопление как часть арендной платы, вы можете подвергнуться риску выселения, если задержите выплату. Обратитесь за помощью в ближайший отдел Citizens Advice, если вы оказались в такой ситуации.

Если вам часто сложно оплачивать счета

Стоит спросить у поставщика тепловых сетей, могут ли они перевести вас на более дешевый тариф.Ознакомьтесь с условиями любого нового тарифа, который они предлагают, чтобы убедиться, что вы будете платить меньше.

Проверьте, можете ли вы получить какие-либо субсидии или льготы для оплаты счетов за электроэнергию.

Вы также должны убедиться, что ваш дом является энергоэффективным, чтобы вы платили только за необходимую энергию.

Жалобы на поставщика тепловых сетей

Вам может потребоваться пожаловаться, если:

• вам прислали счет, который вы считаете завышенным
• Возникла проблема с теплоснабжением
• вы считаете, что в вашем контракте что-то не так

Лучше всего следовать процедуре рассмотрения жалоб вашего поставщика — вы сможете найти ее на его веб-сайте или в недавнем счете.

Если жалоба не решит вашу проблему

Если жалоба поставщику тепловых сетей не помогает, спросите их, являются ли они членом Heat Trust.

Если да, то через 8 недель после вашей первой жалобы вашему поставщику вы можете подать жалобу в службу энергетического омбудсмена, чтобы помочь решить вашу проблему.

Если они не являются членами Heat Trust, вам следует спросить, готовы ли они использовать схему «альтернативного разрешения споров», чтобы помочь решить проблему. Это означает, что независимая организация изучает проблему и дает рекомендации по ее решению.Вашему поставщику тепла, возможно, не придется следовать рекомендациям схемы.

Если они не будут использовать альтернативное разрешение споров или они откажутся следовать каким-либо рекомендациям, если вы их используете, обратитесь за помощью в службу поддержки потребителей.

Если вы живете в доме совета или жилищной ассоциации, вы можете попросить жилищного омбудсмена помочь с вашей проблемой.

Если вы снимаете жилье у частного домовладельца и считаете, что он нарушил ваш договор, взимая слишком большую плату за отопление, вы можете подать на него в суд.

Обратитесь в ближайший к вам совет по вопросам граждан, чтобы решить, следует ли вам подавать на арендодателя в суд.

Если вам нужна дополнительная помощь

Обратитесь в службу поддержки клиентов Citizens Advice — они могут помочь вам понять ваши расходы на отопление и шаги, которые вы можете предпринять для решения вашей проблемы.

Отопление 40 миллионов домов — препятствия на пути отказа от ископаемого топлива в немецких подвалах

Все сложно

Когда домовладельцы решают заменить свою систему отопления и у них достаточно денег для инвестиций, решить, какой тип котла установить, для среднего пользователя непросто.Отсутствие знаний о преимуществах, рентабельности и субсидиях на установку различных систем отопления является препятствием для многих людей. Чтобы усложнить ситуацию, то, какие инвестиции имеют больше смысла, часто зависит от ряда взаимосвязанных факторов. Например, если домовладелец может инвестировать в изоляцию здания, можно будет установить более энергоэффективную систему отопления, такую ​​как электрический тепловой насос, чем если меры по изоляции экономически недоступны.

Правительство также пыталось сделать это более экономичным, разрешив с 2020 года вычет из налогооблагаемой базы энергоэффективного ремонта домов.Это, например, снизит стоимость установки новой изоляции или замены старых систем отопления или окон до 20 процентов. Однако крайне неоднородная картина типов зданий и пользователей, включая арендаторов, домовладельцев, домовладельцев и жилищные ассоциации, по-прежнему затрудняет регулирование сектора отопления, чем это было сделано в секторе энергетики. Например, новые налоговые льготы применяются только к жилым домам, занимаемым собственниками, исключая более половины всех домов в Германии, которые сдаются в аренду.

Из-за их длительного срока службы, выбранная сегодня система отопления окажет долгосрочное влияние на выбросы CO2 в Германии. Например, через 10 лет электрические тепловые насосы станут более благоприятной для климата альтернативой, чем сегодня, если предположить, что доля возобновляемых источников энергии в структуре электроэнергетики Германии будет расти, как и планировалось. Таким образом, введение этикеток энергоэффективности, основанных на том, насколько безопасна для климата система отопления через 10 лет, может быть более полезным, чем нынешние этикетки для оценки их эффективности сегодня.

Производство экологически безопасного отопления

Хотя сектор отопления сложен, некоторые немецкие стартапы работают над тем, чтобы сделать переход менее сложным и более благоприятным для климата. Например, при поддержке Amazon компания tado разработала интеллектуальные термостаты, которые помогают снизить выбросы без необходимости инвестировать в дорогостоящую изоляцию или новый бойлер. Стартап Thermondo, основанный в 2012 году, стал крупнейшим установщиком систем отопления в Германии с официальным девизом «<2 °» и новым цифровым подходом к консультированию домовладельцев по вопросам модернизации их систем отопления.

Хорошо зарекомендовавшие себя поставщики энергетических услуг, такие как ista и techem, также работают над безопасными для климата решениями и входят в Союз Германии по климатически нейтральному жилищному строительству, наряду с такими компаниями отопительной техники, как Viessmann и Bosch. Объединив свои знания в области интеллектуального управления энергопотреблением и технологий отопления, все они работают над сокращением энергопотребления и выбросов в немецких домах.

Использование энергии в домах

Более половины энергии, используемой в домах, приходится на отопление и кондиционирование воздуха

U.Домохозяйства S. нуждаются в энергии для питания многочисленных домашних устройств и оборудования, но в среднем более половины (51% в 2015 году) годового потребления энергии домохозяйством приходится только на два конечных использования энергии: отопление помещений и кондиционирование воздуха. Эти в основном сезонные и энергоемкие виды использования значительно различаются в зависимости от географического положения, размера и структуры дома, а также используемого оборудования и топлива.

Водонагревание, освещение и охлаждение — почти универсальные и круглогодичные виды домашнего использования энергии. В 2015 году на эти три конечных пользователя в совокупности приходилось 27% от общего годового энергопотребления дома.Оставшаяся доля — 21% — домашнего энергопотребления приходилась на такие устройства, как телевизоры, кухонные приборы, стиральные машины и сушилки для одежды, а также на растущий список бытовой электроники, включая компьютеры, планшеты, смартфоны, игровые приставки и Интернет. потоковые устройства.

На количество энергии, потребляемой домом, влияет множество факторов

• Географическое положение и климат
• Тип дома и его физические характеристики
• Количество, тип и эффективность энергопотребляющих устройств в доме и продолжительность их использования
• Количество членов домохозяйства

Из-за более высокого спроса на отопление помещения домохозяйства в Северо-Восточном и Среднем Западном регионах США потребляют в среднем больше энергии, чем домохозяйства в Южном и Западном регионах.Большие дома и более крупные домохозяйства, как правило, в целом потребляют больше энергии, чем дома меньшего размера и более мелкие домохозяйства.

На отопление и кондиционирование воздуха приходится гораздо меньшая доля потребления энергии в квартирах, чем в отдельно стоящих частных домах. Квартиры, как правило, меньше, чем дома на одну семью, и они часто частично изолированы от погодных условий соседними квартирами. В 2015 году среднее домохозяйство, живущее в отдельном доме на одну семью, потребляло почти в три раза больше энергии, чем домохозяйство, живущее в многоквартирном доме с пятью и более квартирами.

Электроэнергия и природный газ — наиболее используемые источники энергии в домах

Электричество используется почти во всех домах, и на розничные покупки электроэнергии приходилось 43% от общего конечного потребления энергии в жилищном секторе в 2020 году. На природный газ, который использовался в 58% домов в 2015 году, приходилось 42% жилищного сектора. конечное потребление энергии в 2020 году. Нефть была следующим наиболее потребляемым источником энергии в жилищном секторе в 2020 году, на нее приходилось 8% от общего конечного потребления энергии в жилищном секторе.Нефть включает топочный мазут, керосин и сжиженный нефтяной газ (СНГ), который в основном состоит из пропана. На возобновляемые источники энергии — геотермальную энергию, солнечную энергию и древесное топливо — приходилось около 7% конечного потребления энергии в жилищном секторе в 2020 году.

Типы и основные виды конечного использования энергии в жилищном секторе включают:

В целом, три четверти домов в США используют два или более источника энергии, но мобильные дома во всех регионах страны и дома на юге, скорее всего, будут использовать электричество только для удовлетворения всех своих домашних потребностей в энергии.Топочный мазут наиболее распространен на Северо-Востоке. Использование сжиженного нефтяного газа для приготовления пищи на гриле на открытом воздухе широко распространено по всей стране, в то время как многие дома в сельской местности используют сжиженный нефтяной газ для удовлетворения большинства потребностей в отоплении и приготовлении пищи. Древесина используется в качестве основного топлива для отопления в основном в сельской местности, но во многих домах по всей стране ее используют для дополнительного отопления. Примерно 11% всех домов в США в 2015 году имели системы отопления и охлаждения с геотермальными тепловыми насосами. Количество домов с небольшими солнечными фотоэлектрическими системами за последние годы значительно увеличилось.

Потребление энергии на одно домохозяйство снизилось

• Улучшение теплоизоляции зданий и материалов
• Повышение эффективности отопительного и охлаждающего оборудования, водонагревателей, холодильников, освещения и бытовой техники
• Миграция населения в регионы с более низким уровнем отопления и, следовательно, более низким общим потреблением энергии

Снижение среднего энергопотребления домашних хозяйств компенсировало увеличение количества домов в целом, в результате чего с середины 1990-х годов потребление энергии в жилищном секторе оставалось относительно неизменным.

Последнее обновление: 23 июня 2021 г.

Руководство по домашней геотермальной энергии

Drill and Fill: Монтажники ввинчивают трубу в отверстие шириной несколько дюймов и глубиной более 100 футов. Поскольку энергия ветра и солнца привлекает к себе всеобщее внимание, эта технология осталась в подполье.

«Вы не производите тепло, вы перемещаете тепло», — говорит Джим Линч, установщик геотермальной энергии в Колорадо.Такие установки, как Lynch, врезаются в землю ниже линии замерзания, которая всегда остается около 50 градусов по Фаренгейту, для снижения нагрузки на отопление и охлаждение дома. Все системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха требуют энергоемкого движения тепла, а это задача, на которую приходится более половины общей потребности дома в энергии. Геотермальная энергия работает более эффективно, потому что мягкая отправная точка системы создает эффективный ярлык для достижения целевой температуры. Представьте 100-градусный день во Флориде или 0-градусную ночь в Мичигане: определите систему при 50 градусах, и это не так уж сложно, чтобы в доме было комфортно.

В отличие от ветра и солнца, геотермальный источник энергии никогда не меняется.

Боб Браун, вице-президент по инжинирингу производителя оборудования WaterFurnace, говорит: «Земля всегда рядом. Она отлично подходит для обогрева и охлаждения. Все, что мне нужно сделать, это закопать пластиковую трубу, налить в нее жидкость и , о чудо, у меня есть отличная система «.

Как происходит геотермальная энергия

* В земле: Заполненный водой замкнутый контур из 1-дюймовой трубы из полиэтилена высокой плотности (HDPE) передает тепло между землей и домом.Трубы спускаются в вертикальные колодцы диаметром от 4 до 6 дюймов — количество и глубина зависят от участка и размера дома — перед тем, как объединиться в коллектор и ввести теплую воду через стены подвала. Бурильщики засыпают каждое отверстие бентонитовым раствором (или новым улучшенным раствором, созданным с использованием летучей золы), чтобы максимизировать теплопроводность.

* В доме: Насосы перекачивают воду по петле трубопровода к сердцевине системы: геотермальной установке, которая действует как печь и кондиционер.Эта машина использует хладагент и воду умеренной температуры из подземных труб для нагрева или охлаждения воздуха. Затем воздух циркулирует по стандартным воздуховодам. С устройством, называемым пароохладителем, устройство использует избыточное тепло для нагрева горячей воды без дополнительных затрат. По ощущениям результаты такие же, как и при использовании любой стандартной системы вентиляции и кондиционирования с принудительной подачей воздуха.

Поток

Воздух в каналах (1) , хладагент в геотермальной установке (2) и вода в трубах (3) протекают друг мимо друга, как блокирующие шестерни.Вода, принесенная из-под земли, передает тепло хладагенту или поглощает тепло от него, в зависимости от сезона. Как и кондиционер, блок сжимает или расширяет хладагент, повышая или понижая его температуру. Наконец, хладагент, нагретый до 180 F или охлажденный до 40 F, заполняет змеевики конденсатора / испарителя. Воздух из воздуховодов проходит через змеевики, чтобы охладиться или нагреться, а затем проходит через весь дом.

Припасы

* Долото: Это буровое долото измельчает мягкий грунт и направляет его обратно в полые 20-футовые секции хвостовика бурового снаряда.Напротив, долота штопорного шнека пробивают твердую породу. Новое буровое долото, вращающееся со скоростью 1000 об / мин, толкающее вниз с давлением от 300 до 500 фунтов, подходит для пяти 150-футовых скважин.

* Труба:
Водонаполненные трубы HDPE поглощают тепло через свои стенки. На этом обрезанном поперечном сечении показаны две трубы, соединенные встык, полученный путем сжатия расплавленных краев вместе при температуре более 500 F. Соединение, более прочное, чем стенки самой трубы, устойчиво к ржавчине, гниению и утечкам для предполагаемых 200 ° C. год жизни.

* Блок:
Комбинированная печь и кондиционер, геотермальная установка управляет всесезонным климат-контролем из подвала. Используя те же принципы, что и холодильник, который отводит тепло от пищи, эта машина и подземная труба отводят тепло от земли или от дома. Подключенный к цепи на 50 ампер, он работает без вентиляции, возгорания и риска отравления угарным газом.

Установка

Вертикальные змеевики (1) питают систему за счет использования меньшего количества труб из полиэтилена высокой плотности, чем горизонтальные змеевики (2) , в которых петли труб заполняют неглубокие траншеи, подверженные постоянному нагреву чуть ниже линии замерзания.В прудовых системах (3) водяной покров изолирует змеевики, закрепленные на стойках. Твердый грунт может препятствовать глубокому копанию, не позволяя установщикам из Колорадо, таким как Джим Линч, выполнять простые вертикальные работы: «Техас, Небраска — там довольно легко просверлить», — говорит Линч. Его клиенты получают варианты 2 и 3. Если существующую систему модернизировать с помощью геотермальной энергии, она может работать как геотермальная энергия 90 процентов времени, в то время как старый котел или печь срабатывает только в самые холодные дни года. Срок окупаемости модернизации составляет в среднем от 12 до 15 лет; на новых установках он может составлять от трех до шести.

Сэкономленные деньги

Типичный дом площадью 2000 квадратных футов в Коммаке, штат Нью-Йорк, недавно был модернизирован геотермальной системой. Налоговые льготы, неэффективность существующей системы и ссуда под низкие проценты в совокупности создают немедленную экономию. Ежемесячный платеж теперь на 24 доллара меньше прежних ежемесячных расходов на HVAC.

Стоимость установки: 30 000–11 000 долларов США (налоговый вычет) = 19 000 долларов США

Годовые затраты: 3945 долларов США (старая система) — 2076 долларов США (география) = 1869 долларов США сэкономлено

Срок окупаемости: 19000 $ / 1869 $ = 10.17 лет

Ежемесячные расходы на топливо для старой системы: 329 $

Ежемесячные затраты на геотермальные источники: 173 доллара (электроэнергия) + 132 доллара (заем) = 305 долларов

Заблуждения о геотермальных источниках

1. Это гейзер. Горячие источники и другие парообразные подземные жидкости не относятся к жилой геотермальной энергии. Это необычные местные сейсмические условия. Домашние системы работают везде.

2. Уровень грунтовых вод мешает.
Установщики просверливают его прямо насквозь.На Лонг-Айленде, где уровень грунтовых вод находится всего в нескольких футах ниже поверхности, насыщенный песок обеспечивает лучшее бурение и наиболее эффективную теплопередачу.

3. Вырабатывает электричество.
Геотермальные электростанции промышленного масштаба могут вырабатывать электроэнергию. Домашние системы этого не делают, но они экономят электроэнергию (или топливо), заменяя обычное домашнее отопление и охлаждение более эффективным оборудованием.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Как отапливались старые дома

Добро пожаловать обратно в Period Dramas , еженедельную колонку, в которой чередуются обзоры исторических домов на рынке и ответы на вопросы, которые мы всегда задавали о старых постройках.

Благодаря современным системам отопления, мы можем наслаждаться уютной живописностью камина, независимо от того, будет ли тепло в наших домах.Но этого не было в Америке 18-го и начала 19-го веков.

«Примерно до 1800 года дровяной камин — очень популярный среди английских поселенцев — был основным средством обогрева дома», — объясняет Шон Адамс, профессор истории Университета Флориды и автор книги Home Fires: How Americans Согреться в девятнадцатом веке . «Проблема заключалась в том, что зимы в Америке могут быть намного суровее, чем в Англии. Погода быстро показала, насколько неэффективны камины при обогреве комнаты.”

Большая часть тепла в камине уходит вверх и выходит из дымохода. То немногое тепла, которое проникает в комнату, концентрируется прямо перед топкой, оставляя остальную часть комнаты довольно холодной.

Камин с топкой Franklin Stove. Фото Роберта Хедериана

В 1741 году Бенджамин Франклин попытался улучшить эффективность камина. Он представил чугунную вставку для топки, названную «Печь Франклина», в «Записки Бенджамина Франклина», том 2 .Хотя это принципиально не изменило конструкцию камина, оно затрагивало его теорию о тепле.

«Франклин полагал, что тепло похоже на жидкость — он пытался удерживать тепло в комнате как можно дольше, иначе оно выскочило бы из комнаты», — объясняет Адамс.

Печь Франклина имела ряд перегородок или каналов внутри печи для направления потока воздуха, чтобы удерживать как можно больше тепла, циркулирующего в топке и выходящего в комнату. Однако с дизайном были проблемы.

«Печь должна была быть очень герметичной», — объясняет Адамс. «Если были какие-либо утечки, дым выходил в комнату. Ветер также возвращал дым в комнату. Это не считалось настоящим успехом ».

К концу 19 века изобретатель граф Рамфорд изобрел камин, спроектированный в соответствии с набором пропорций, чтобы его можно было строить в различных масштабах.

«В каминах, которые я рекомендую, — пишет граф Рамфорд в эссе 1796 года, — задняя часть [камина] составляет лишь около одной трети ширины проема камина впереди, и, следовательно, обе стороны или крышки каминов… наклонены к [переднему отверстию] под углом примерно 135 градусов ».

Камин Rumford эффективно сжигал дрова, в то время как его типично неглубокая топка отражала как можно больше тепла в комнату. Удобный дизайн Рамфорда завоевал много поклонников.

Томас Джефферсон установил восемь из них в своем загородном доме Монтичелло. Камины Рамфорда стали настолько популярными, что Генри Дэвид Торо написал о них в Walden как об основном качестве дома, наряду с медными трубами, гипсовыми стенами и венецианскими жалюзи.

К 1820-м и 1830-м годам, объясняет Адамс, уголь быстро стал доминирующим видом топлива. Популярными стали печи, которые могли сжигать дрова или уголь (толкаемый тип — антрацит или «каменный» уголь).

Железные печи не были новой технологией. В то время как английские поселенцы приносили камины, у немецких поселенцев были железные печи, которые хорошо обогревали пространство.

Но что было новым, так это вид топлива: уголь. Адамс объясняет, что, поскольку уголь сильно отличался от привычного вида топлива, древесины, потребовалось некоторое время, чтобы завоевать популярность.

«Впервые уголь продавался аналогично тому, как сегодня продаются некоторые новые технологии», — говорит Адамс. «Вам нужны были ранние инвесторы, готовые пойти на риск. Он был выставлен на счет «топлива модной одежды», которое произвело революцию в домашнем отоплении ».

В соответствии с этим угольные печи стали очень декоративными, с замысловатыми металлическими деталями и декоративными элементами, делавшими их столь же желанными, сколь и утилитарными.

Уголь стал мейнстримом в Америке после Гражданской войны. Более состоятельные семьи могли сжигать уголь в печах в подвале — с отдельными комнатами, предназначенными для хранения угля, — в то время как более бедные семьи могли использовать небольшие печи в отдельных комнатах своего дома.

Архитектура дома также изменилась по мере изменения технологий отопления. В то время как колониальным домам 18-го века требовались большие дымоходы для поддержки нескольких каминов, в домах, построенных во второй половине 19-го века, требовалось только вентиляционное пространство для печных труб. Это превратилось в более тонкие дымоходы.

Внутри иногда оставались накидки, служившие фоном для печей. Хотя технически они больше не были нужны, они продолжали действовать в качестве координационного центра в комнате.

Мантия, которая никогда не предназначалась для окружения камина, а скорее служила фоном для угольной печи.

Также в XIX веке появился паровое отопление , которое впервые появилось в 1850-х годах, но приобрело популярность в 1880-х годах. Адамс объясняет, что это просто еще одна форма нагрева углем, поскольку уголь будет использоваться для нагрева воды, которая превращается в пар.

Паровое отопление сначала использовалось в институциональных зданиях, таких как больницы, но затем переехало в жилые дома.Одним из наиболее сложных примеров парового отопления в 19 веке был Biltmore Estate, особняк, принадлежащий Вандербильту, в Эшвилле, Северная Каролина.

«Ричарду Моррису Ханту, архитектору Билтмора, потребовалось отапливать примерно 2300000 кубических футов пространства для дома площадью 175000 квадратных футов», — говорит Дениз Кирнан, автор книги Последний замок: эпическая история любви, потерь и Американские роялти в самом большом доме нации .

Кирнан объясняет, что в подвальном помещении Билтмора, строительство которого было завершено в 1895 году, было три котла, способных вмещать 20 000 галлонов воды по каждый по .Эти котлы производили пар, который циркулировал к радиаторам в сети шахт вокруг дома, система, которая кажется простой в теории, но быстро усиливается, когда понимаешь, что сеть должна была отапливать 250 комнат.

«Конечно — этой системе отопления помогали 65 каминов, некоторые из которых были более практичными, а другие — чрезвычайно сложными», — добавляет Кирнан.

Отопление самого большого частного дома в Америке было непростым делом: в The Last Castle Кирнан сообщает, что за две недели зимой 1900 года было сожжено 25 тонн угля.Чтобы подготовиться к зиме 1904 года, Вандербильты разместили заказ на отправку 500 тонн угля.

Поместье Билтмор в Эшвилле, Северная Каролина. Предоставлено The Biltmore Company.

Независимо от того, насколько продуманной или примитивной была выбранная система отопления в 19 веке, казалось, что все методы, будь то дрова или уголь, объединены, была зависимость от себя, чтобы зажечь огонь и подать тепло.Что-то, что изменилось в 20-м веке, когда национальные электросети и газовые сети коренным образом изменили способы обогрева наших домов, — но это уже другая история.

«Очаг становится индустриальным на протяжении 1800-х годов, но люди по-прежнему хотели разводить огонь сами», — теоретизирует Адамс. «Теперь нам очень нравится идея, что мы можем щелкнуть выключателем, чтобы включить тепло, но сто лет назад этого не было. Они были достаточно близки к той эпохе открытых, ревущих каминов, что люди хотели контролировать собственное тепло! »

Стоит ли геотермальное отопление для дома? Что идет не так?

Геотермальные системы отопления для домов

Бытовые геотермальные системы отопления могут быть отличным способом обогреть дом , заменить печь и помечены как средства экономии денег.Вопрос в том, стоят ли они шумихи? Вот краткий обзор того, как они работают.

Начиная с глубины от 6 до 10 метров, температура земли больше не зависит от колебаний температуры поверхности и остается относительно постоянной на уровне от 8 до 10 C. Таким образом, основной принцип геотермального отопления и охлаждения заключается в использовании этого постоянная внутренняя температура земли для уравновешивания сильно колеблющихся температур поверхности в Северной Америке и Канаде.

С помощью тепловых насосов геотермальные системы отопления и охлаждения извлекают тепловую энергию и передают ее в здания, экономя примерно от 50 до 60% затрат на отопление и охлаждение, в зависимости от сравниваемого топлива.

В летние месяцы геотермальное охлаждение работает аналогично стандартному кондиционированию воздуха, только тепло не просто выбрасывается в наружный воздух, а откладывается глубоко в земле для использования в будущем. Результатом является безупречное кондиционирование воздуха, потому что тепло, отбираемое в летние месяцы, фактически используется для обогрева земли глубоко под землей, тепла, которое повысит эффективность теплового насоса из источника тепла в зимние месяцы.

Геотермальные системы отопления дома:

Вертикальные геотермальные системы с замкнутым контуром имеют герметичную U-образную трубу из полиэтилена высокой плотности, по которой переносится теплоноситель (обычно смесь воды и метанола) в непрерывно циркулирующем контуре, обеспечивающем теплопроводный обмен.Когда жидкость возвращается на поверхность, нагревается или охлаждается в зависимости от сезона, дополнительное или уменьшенное количество тепла в воде используется для кондиционирования дома. Требуемая глубина для этой системы обычно составляет 300 футов или более, а стоимость рассчитывается в футах. Через нос, но ногой.

Вертикальная геотермальная система © Alexandre Gilbert

Горизонтальная замкнутая геотермальная система работает так же, как и вертикальные системы, за исключением того, что трубы проложены вперед и назад на глубине от 6 до 10 футов под землей.Установка предполагает вырытие траншей (по крайней мере, 300 футов из них), а не рытье колодца.

Горизонтальные системы тепловых насосов с грунтовым источником могут быть дешевле в установке, но требуют значительного пространства и наносят довольно серьезный ущерб любым экосистемам, которые лежат на предполагаемом пути. Для данной длины трубы системы с горизонтальным контуром немного менее эффективны, чем системы с вертикальным контуром, поскольку на них легче воздействовать температурой поверхности. Другой недостаток заключается в том, что при возникновении утечки в контуре при использовании горизонтального коврика или решетчатой ​​системы весь сад придется снова выкопать в поисках крошечной утечки, которая теряет давление в системе.

Геотермальная система с горизонтальным контуром © Alexandre Gilbert

Геотермальные системы с открытым контуром используют грунтовые воды, перекачиваемые непосредственно из подающей скважины (глубиной от 75 до 100 футов) для забора и нагнетания тепла. Вода откачивается из первой скважины, а после теплообмена закачивается во вторую скважину.

Геотермальная система с открытым контуром © Alexandre Gilbert

Системы с открытым контуром имеют очень высокий термический КПД, и их установка может быть на 50% дешевле, чем вертикальные системы с обратной связью.Однако условия, необходимые для правильного функционирования этих систем, редко встречаются в городских районах, поскольку они требуют обильного источника грунтовых вод и высокого уровня грунтовых вод.

Сэкономит ли геотермальное отопление мне деньги?

Это действительно зависит от размера объекта отопления. Ни одна геотермальная система не обходится дешево в установке , и поскольку она предлагает только сокращение потребления, окупаемость инвестиций действительно возможна только для больших зданий. По этой причине геотермальная энергия больше подходит для коммерческих или многоквартирных жилых проектов значительного размера.

Дом должен быть довольно большим и иметь несколько плохую изоляцию, чтобы фактически окупить себя в разумные сроки. Во многих случаях, особенно при строительстве новых домов среднего размера, такие крупные финансовые вложения в энергоэффективность могут принести гораздо большую отдачу, если вместо этого они будут направлены на удержание тепла — более качественные окна, дополнительную изоляцию дома в новом строительстве, изоляцию существующих стен от снаружи во время ремонта дома, а лучше ленты и мембраны для герметизации воздуха и т. д.

Цены Ball park на геотермальную систему : Для дома среднего размера (2000 кв. Футов) установка GSHP легко будет стоить 30 000 долларов, и это в обмен на ежемесячную экономию около 50% на счетах за отопление. . Таким образом, окупаемость среднего дома на одну семью просто слишком далека, чтобы сделать его финансово конкурентоспособным вариантом со всеми домами, кроме самых потребляющих, — и даже тогда только тогда, когда котел или печь вышли из строя и нуждаются в замене.

Те же самые инвестиции в размере 25 000 долларов (или, возможно, меньше) в лучшую тепловую оболочку, вероятно, легко сократят счета за отопление на 70 или 80%, а может, и больше.Геотермальная энергия — отличная глобальная технология, но дома с плохой изоляцией для одной семьи получат гораздо больше прибыли, если вместо этого деньги будут вкладываться в изоляцию или баланс между энергосберегающими ремонтами и высокоэффективными тепловыми насосами.

Как обогреть дом, оставаясь при этом экологичным

Андреас фон Айнзидель / Getty Images

Надеемся, вам понравились рекомендуемые нами продукты. Просто чтобы вы знали, Freshome может получать долю продаж по ссылкам или материалам на этой странице.

Независимо от того, в какой части мира вы живете, расходы на отопление могут быть астрономическими зимой или в холодные месяцы. Помимо того, что вы нарушаете ваш бюджет, типичные решения в области отопления также не всегда благоприятны для окружающей среды.

Ищете специальные предложения для бытовой техники?

У нас есть только те купоны на бытовую технику, которые вы ищете.

Посмотреть предложения

Традиционные методы отопления включают использование ископаемого топлива — угля, нефти и природного газа.Не только затраты на добычу этого ископаемого топлива высоки, но и ущерб, который они наносят окружающей среде.

Фактически, использование ископаемого топлива Земли в качестве средства обогрева оказывает негативное воздействие более чем на одну область. Это включает в себя глобальное потепление, повышенный риск разливов нефти, загрязнение воздуха и увеличение количества кислотных дождей, которые наносят ущерб окружающей среде.

К счастью, существуют экологически чистые решения для обогрева вашего дома в холодное время года.

Ваши варианты включают геотермальное отопление, печи на пеллетах, солнечное отопление и каменные обогреватели. Давайте узнаем больше о каждом типе отопления, которое поможет вам принять решение о том, как лучше отапливать дом, оставаясь при этом экологичным.

Геотермальное отопление — эффективное и экологичное решение

FollowTheFlow / Getty Images

Согласно отчетам Energy Star, геотермальное отопление является наиболее экологически чистым и эффективным способом обогрева вашего дома. Однако это требует предварительных инвестиций в геотермальную систему отопления.

Этот тип системы буквально означает «тепло земли» и использует постоянную температуру земли для обогрева вашего дома. Типичная система отопления использует наружный воздух, причем чем ниже температура воздуха снаружи, тем больше энергии требуется для нагрева внутреннего воздуха.

Геотермальная система отопления фактически устанавливается под поверхностью земли, где температура выше температуры наружного воздуха. Это означает, что для нагрева вашего дома до температуры, установленной на термостате, требуется меньше энергии.

Как уже упоминалось, геотермальная система довольно дорога. Однако эти системы — хорошее вложение, которое обычно окупается максимум за 8 лет и снижает ваши ежемесячные счета за отопление. Кроме того, геотермальная система отопления увеличивает стоимость вашего дома при перепродаже. Он обязательно должен быть в вашем списке способов обогрева дома, оставаясь при этом экологичным.

Пеллетные печи — вариант экономичного экологичного отопления

Клаус Ведфельт / Getty Images

Хотя печи на гранулах похожи на дровяные печи, в них используются пеллеты, изготовленные из возобновляемых источников, таких как трава и отходы, такие как опилки древесных заводов.

Эти продукты (которые иначе были бы выброшены) превращаются в небольшие гранулы, которые вполне доступны по цене.

Помимо использования возобновляемых или переработанных материалов, которые доступны по цене, сами печи на пеллетах также доступны по цене. Как правило, печь на гранулах можно купить за 2500 долларов или меньше. Кроме того, печь на гранулах более экологична, чем дровяная печь.

По сравнению с традиционной дровяной печью, пеллеты выделяют в воздух очень мало загрязняющих веществ.Одна печь на гранулах может обогреть дом до 1500 квадратных футов. Если в вашем доме больше квадратных метров, возможно, вам стоит подумать о покупке двух. Хотя это может показаться дорогостоящим вложением, стоимость пеллет может составлять всего 600 долларов за сезон! Это намного меньше, чем цены на дрова.

По сравнению с традиционной дровяной печью, пеллетные печи занимают меньше места, как и пеллеты, по сравнению с дровами. Кроме того, вы можете хранить пеллеты в гараже или подвале, и вам не нужно беспокоиться о рубке, штабелировании, хранении или переносе дров в дровяную печь.

Солнечное отопление — самое экологичное отопительное решение

Bulgac / Getty Images

Не секрет, что солнечное отопление является наиболее энергоэффективным решением для обогрева вашего дома. После того, как вы сделаете первоначальные вложения в установку солнечного отопления и солнечных батарей, у вас не будет дополнительных затрат. По сути, у вас есть возможность отапливать дом бесплатно на всю жизнь.

Однако вы должны решить, какой тип солнечной системы отопления вы хотите установить.Первый тип нагревает жидкость в жидкостном коллекторе, а второй нагревает воздух. В большинстве случаев решение основывается на том, какой тип отопительной системы у вас уже есть.

По сути, если в вашем доме уже установлена ​​система принудительного воздушного отопления, вы захотите выбрать солнечную систему воздушного отопления. Аналогичным образом, если в настоящее время у вас установлена ​​система лучистого отопления, вы захотите выбрать солнечную систему жидкостного отопления.

Это сделано для снижения стоимости установки солнечной системы, так как в вашем доме уже есть половина того, что необходимо.

Удивительно, но стоимость солнечной системы отопления доступнее, чем вы думаете. Стоимость солнечной системы отопления колеблется от 30 до 80 долларов за квадратный фут. В среднем вам понадобится один солнечный коллектор на каждые 400 квадратных футов вашего дома, каждый из которых стоит примерно 3500 долларов. Но помните: как только вы потратите первоначальные деньги, вы больше никогда не будете платить за отопление.

Каменный обогреватель — больше тепла меньше энергии

FluxFactory / Getty изображений

Последний вариант, который у вас есть, когда дело доходит до выбора решения для отопления, использующего экологически чистую энергию, — это каменный обогреватель.Как и печи на пеллетах, каменный обогреватель представляет собой гораздо меньшее компактное решение для обогрева, которое больше похоже на традиционный камин.

Однако каменки немного отличаются от традиционного дровяного камина и печи на гранулах. Каменный обогреватель фактически улавливает тепло в кирпичах извилистых дымовых камер, обеспечивая тепло до 24 часов.

Хотя каменки сжигают дрова, они производят меньше загрязнения, чем традиционные дровяные печи, и требуют меньше расходных материалов.Это потому, что они горят медленнее. Из-за медленного горения и удержания тепла каменки вырабатывают больше тепла, чем другие типы печей и каминов.

Как и в случае с любым новым типом источника тепла, вы можете рассчитывать потратить немного денег, чтобы начать работу. В большинстве регионов стоимость каменных обогревателей составляет от 2000 до 5000 долларов. Более дорогие устройства часто настраиваются в соответствии с вашими личными дизайнерскими предпочтениями или размерами вашего дома. Однако помните, что затраты определенно окупаются в долгосрочной перспективе.

Это четыре наиболее часто покупаемых решения для альтернативного отопления для вашего дома.

alexxlab