Автономные системы отопления

В данной статье описано устройство современных систем автономного отопления и обозначены их основные плюсы и минусы. А так же изложена информация о том, как можно установить автономное отопление в квартире.

Сегодня установка автономного отопления очень популярна при строительстве домов и коттеджей. Это и неудивительно, ведь автономные системы отопления позволяют полностью отказаться от услуг коммунальных служб и обеспечить бесперебойную подачу тепла в помещение. При выборе автономных отопительных систем необходимо руководствоваться множеством факторов, начиная от планировки помещения и заканчивая ценами на отопительное оборудование, а также на используемые энергоносители. (См. также: Автономное отопление в загородном доме)

Автономное отопление газовыми котлами

Рисунок 1: Автономное отопление газом.

Сегодня можно найти в продаже множество вариантов газовых отопительных котлов, выполненных из разных материалов. Такие котлы наиболее популярны среди владельцев загородных домов. Их основными преимуществами являются:

Осуществление точного контроля температуры

Модульная система управления

Стоимость обслуживания таких котлов достаточно низкая

Низкая стоимость энергоносителя

Для работы такой системы необходимо либо магистральное подключение к газовой сети, либо установка на участке газгольдеров со сжиженным газом. Котел должен быть установлен в проветриваемом помещении, на расстоянии не менее 0,5 от стен. Площадь помещения должна быть не менее 9 кв. м.

При наличии вблизи вашего участка газовой магистрали отдавайте предпочтение газовой системе отопления, так как оборудование для нее не требует дорогого обслуживания, а стоимость топлива, по сравнению с другими системами, самая низкая. (См. также: Автономное отопление в загородном доме)

Автономные системы отопления дома позволяют обеспечивать постоянное отопление помещений с помощью автоматики. Существуют настенные и напольные модели газовых котлов. Напольные котлы являются более мощными и соответственно способны отапливать большие площади. А настенные модели достаточно компактно, и могут быть смонтированы в любой точке дома. Если помимо отопления необходимо еще обеспечение горячим водоснабжением, то необходимо выбирать двухконтурную модель котла.

Первоначальные вложения в устройство такой автономной системы довольно велики, но это компенсируется легкостью эксплуатации, а также низкой стоимостью природного или сжиженного газа.

Автономное отопление дома на твердом топливе

Рисунок 2: Котел, работающий на твердом топливе.

Такие системы отопления полностью автоматизированы. Подача топлива в котел осуществляется с помощью специальных устройств, а сам котел можно устанавливать даже в жилых помещениях. Топливом для таких котлов служат древесные гранулы и щепа. (См. также: Знакомство с системой отопления)

В нашей стране автономные системы отопления на твердом топливе не очень распространены, из-за дефицита топлива и его высокой стоимости. Такие системы достаточно дороги в эксплуатации. Стартовые затраты на установку отопительного оборудования тоже достаточно велики. Помимо этого для хранения запасов топлива необходимо наличие отдельного закрытого помещения или бункера.

Автономное отопление котлами на жидком топливе

Рисунок 3: Котел, работающий на жидком топливе.

При отсутствии возможности подключения к газовой магистрали основной альтернативой газовой автономной системы является установка системы работающей на жидком топливе. В качестве энергоносителя чаще всего выступает дизельное топливо. Основным достоинством отопления дизельным топливом является высокий КПД котла. Котлы для таких систем должны быть исключительно напольными. Такая система очень хорошо справляется с отоплением больших помещений, затрачивая на это небольшое количество топлива.

Существует целый ряд правил, по организации системы дизельного отопления. Во-первых, необходимо устройство специально оборудованной котельной, а также отведение места на участке для специальных топливных емкостей. Такая система может длительное время работать автономно, но стоимость приобретения и установки оборудования обойдутся достаточно дорого. Топливо тоже стоит достаточно высоко. Дизельное топливо очень часто используется для автономных систем отопления загородного дома, так как с их помощью можно качественно отапливать достаточно большие площади. (См. также: Автономное отопление в загородном доме)

Для отопления больших площадей при отсутствии возможности подключения к магистрали используйте котлы, работающие на дизельном топливе. Во-первых, они достаточно мощные, а во-вторых, такую систему можно будет впоследствии перевести на работу с использованием природного газа.

Автономное отопление с использованием электрических систем

Котлы для электрических систем могут быть изготовлены из чугуна или стали. Они устанавливаются на пол или навешиваются на стену. В их комплекс входят теплообменник, емкости с нагревательными элементами и блок управления. Могут также устанавливаться дополнительные фильтры, расширенный бак и предохранитель. Электрические котлы делятся на тэновые и электродные. Тэновые котлы имеют очень высокий КПД, но зато электродные более долговечны. Мощности настенных котлов хватает на отопление помещений площадью до 600 кв. м., при большей площади помещения необходимо использовать для обогрева напольную модель котла.

Рисунок 4: Автономное электрическое отопление.

Основными достоинствами электрической системы являются:

Простота в эксплуатации

Бесшумность работы и экологическая чистота

Высокий уровень автоматизации

Доступная цена оборудования

Но существует также два значительных недостатка

Высокая стоимость электроэнергии

Перебои в подаче электричества

Автономные электрические системы отопления подразумевают использование резервных источников энергии, на случай перебоев с электричеством. (См. также: Газовое отопление)

Применение для отопления инфракрасных систем и солнечных батарей

Системы с применением инфракрасного излучения становятся все более и более популярными. Такие модели могут работать от газа, электричества, дизельного топлива, а также от солнечной энергии. Можно использовать инфракрасные системы, как для постоянного, так и для дополнительного обогрева жилища.

Такие системы являются достаточно экономичными, могут устанавливаться в любом помещении, и монтироваться к потолку, стенам или полу. Они очень легки в установке. Также такие системы можно использовать для обогрева теплиц или оранжерей.

Рисунок 5: Использование солнечных батарей для отопления дома.

Солнечные батареи в России используются в основном в качестве дополнительных систем обогрева. Кроме того, такие устройства будут защищать стены от охлаждения, а также от воздействия на них влаги и плесени. А если в помещении будет обеспечена надежная теплоизоляция, то эффективность действия солнечных батарей увеличится на 70 %.

Для дополнительного обогрева загородного дома установите солнечные батареи, которые защитят стены дома от охлаждения, а также от воздействия влаги.

Установка автономного отопления в квартире

Автономная система отопления квартиры, на сегодняшний день становится также очень востребованной. Дома с наличием мини-котельных в каждой квартире являются очень престижными. По Российскому законодательству разрешается использовать такие отопительные системы в домах высотностью до 10 этажей.

В качестве генераторов тепла для таких котельных разрешено использовать автоматизированные котлы, работающие на природном газе с закрытой камерой сгорания. Их мощность не должна превышать 60 кВт, а коэффициент полезного действия должен быть не ниже 90 %. Также они должны быть обеспечены автоматикой, которая соответствует предусмотренным нормам безопасности.

Рисунок 6: Автономное отопление в квартире.

Для организации горячего водоснабжения котлы должны иметь специальный встроенный контур или возможность подсоединения к емкостному бойлеру. Котлы в квартирах можно устанавливать как напольные, так и настенные. Недалеко от котла должен быть обязательно размещен сигнализатор загазованности. Электропитание должно производиться от заземленной розетки мощностью 220 В, а также должно быть предусмотрено устройство бесперебойного питания и стабилизатор напряжения.

Отвод дымовых газов должен производиться в общий дымоход, индивидуальный отвод дымохода или воздуховода через стену не допускается. При устройстве дымоходов должны быть приняты меры для отвода конденсата. Система отопления в квартирах может быть однотрубной или двухтрубной, а также двухтрубной лучевой. Также разрешается подключение к системе теплых водяных полов.

Виды автономных систем отопления

Классификация всех без исключения отопительных систем происходит по типу топлива, нужного для их работы. Если необходимо постоянно экономить на энергопотреблении системы, и есть возможность применять несколько видов топлива для обогрева, то лучшим решением станет приобретение комбинированного оборудования.

Эти модели имеют все преимущества стандартных типов отопительных котлов и могут производить работу на нескольких видах топлива. С целью ознакомления представлены разные типы монтажа, чтобы застройщик мог сам выбирать, какое отопление лучше для частного дома.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Котел для системы отопления может работать от любого вида топлива

Водяное отопление

Один из самых признанных устройств системы индивидуального отопления в своем доме. Теплоносителем здесь выступает замкнутый по контуру трубопровод с разводкой, с циркулирующей по нему нагретой от котла водой. Монтаж отопления производят несколькими способами: одно или двухтрубным, с батареями (чугунными, стальными, биметаллическими) или радиаторами конвекторного типа. Модель нагревательного котла устанавливают с учетом вида топлива.

Газовое

Электрическое

Твердотопливное

Дизельное

Малое потребление энергии Безопасный — нет открытого огня Рентабельность Автономность Простота эксплуатации Простота эксплуатации Доступность топлива Не требуется разрешений Высокая эффективность Экологически чистый Экологически чистый Простая и надежная конструкция Не нуждается в запасе топлива Компактность, монтаж в любом месте Высокая энерго- эффективность Возможно переоборудование на газовое отопление Способен обогреть огромный дом Отсутствием продуктов сгорания Относительная дешевизна отопления за м² Долговечность Долговечность

Схемы автономной водяной отопительной системы

Различают несколько вариантов монтажа таких систем. При проектировании частного дома нужно внимательно отнестись к их выбору.

С целью ознакомления представлены разные типы монтажа, чтобы застройщик мог сам выбирать, какое отопление лучше для частного дома.

Разводка с разделением по типу циркуляционной системы

• сборка с естественной циркуляцией за счет разницы давлений;
• монтаж с принудительным типом циркуляции.
• Схемы систем с естественной и принудительной циркуляцией

По месту прокладки подающей магистрали

• монтаж с верхней разводкой;
• монтаж с нижней разводкой.
• Рассматривать такие схемы есть смысл только при строительстве двух или трехэтажного дома

По количеству стояков

• однотрубная схема монтажа;
• двухтрубная схема.

На двухтрубную систему потребуется больше материалов

По расположению стояков

• вертикальная схема подключения;
• горизонтальная схема подключения.

Разница между вертикальной и горизонтальной системами

По схеме прокладки магистрали

• схема развязки с попутными магистралями;
• схема развязки с тупиковыми магистралями.

Тупиковая схема применяется при небольшом количестве радиаторов

Отопительная схема «Ленинградка»

Схема «Ленинградка» упрощает управление процессом корректировки температуры для каждого отдельно взятого в доме помещения.

Плюсы:

• постоянный объем жидкости в теплоносителях;
• экономия на топливе;
• бесшумность при работе;
• несложность в установке, обслуживании и ремонте;
• большой срок эксплуатации.

Минусы:

• медленный обогрев;
• частая чистка радиаторов с целью повышения теплоотдачи;
• высокая возможность протечки труб в случае коррозии металла;
• требуется обязательное удаление жидкости из системы перед ее консервацией;
• необходимость в постоянной работе, для предотвращения замерзания жидкости в холодное время года;
• трудоемкость при сборке.

На рынке присутствуют в основном нагреватели иностранного производства и предназначенные для обогрева офисных зданий. Но есть модели и для частных домов.

Обогрев жилья производится непосредственно через теплоноситель – газовые горелки, тэны, кондиционеры. Нагретый воздух поступает от источника генератора тепла или электричества и подается по воздуховоду. Монтируют данные конструкции на начальном этапе строительства частного дома.

Воздушное отопление

Электронагреватели (аэрхендлеры). Ими оснащаются кондиционеры. Для нормального функционирования нужны тепловые насосы.

Индукционные нагреватели работают на основе индукции электромагнитных импульсов. При их прохождении через катушку формируется мощное электромагнитное поле, которое и накаляет ферромагнетик. В качестве теплоносителя может выступать вода, масло или этиленгликоль. Теплоноситель, нагреваясь, запускает в работу всю цепь.
Забор воздуха для воздушной системы отопления Плюсы:

• высокая надежность и большой срок эксплуатации;
• возможность регулировки температурных режимов термостатом;
• экономия топлива (до 15%);
• возможность работы в режиме кондиционера или вентилятора;
• обеспечение фильтрации и озонирования воздуха.

Минусы:

• высокая цена;
• низкая теплоотдача;
• дороговизна обслуживания и эксплуатации.

Паровое отопление

Установка обогрева с устройством паровых систем и сейчас остается востребованной. Система нормально работает с различными видами топлива – дровами, газом, углем, электричеством. При ее монтаже приоритет отдают комбинированным способам отопления (газ + электричество, твердое топливо). Правильный выбор комбинирования топлива значительно удешевит процесс обогрева жилья.

Принцип действия

В паровом котле жидкость нагревается до точки кипения, и образовавшийся пар попадает в радиаторы или трубы. Постепенно охлаждаясь, он конденсируется и поступает назад в котел. Надежность в эксплуатации прямо зависит от модели парового котла. Ее необходимо выбирать, учитывая площадь и инженерные особенности здания.

Плюсы системы:

• экологическая чистота;
• быстрый обогрев дома без зависимости от его площади;
• цикличность;
• хорошая теплоотдача;
• небольшая вероятность промерзания системы.

Минусы:

• высокая температура внутри теплоносителя негативно влияет на эксплуатационные возможности системы;
• требуется наличие разрешительной документации для ввода в эксплуатацию;
• нет возможности поддерживать определенный температурный режим внутри здания;
• шум при заполнении паром;
• необходимость в постоянном контроле из-за взрывоопасности паровых котлов;
• большая стоимость оборудования;
• сложность монтажа.

Газовое отопление

Если в местности, где расположен частный дом, нет магистральной ветки с газом, производят сборку системы с обогревом сжиженным газом. Для этой цели на приусадебном участке устанавливают газгольдер – герметическая емкость, которую периодически заправляют пропан бутаном.

Плюсы:

• экологически чистый источник поступления тепла;
• увеличение срока эксплуатации оборудования;
• полная автономия.

Минусы:

• трудоемкость монтажа;
• неудобство дозаправки;
• проблемы с получением разрешительных документов;
• дороговизна установки;
• постоянный контроль со стороны сервисных служб;
• если нет подключения к газовой магистрали, то необходимо наличие специальных установок для хранения топлива.

Отопление электрическими установками

Рост цен на энергоносители значительно повлиял на популярность обустройства систем отопления с использованием электричества. Такой подход экономически обоснован только при отсутствии других альтернативных вариантов. В качестве теплоносителей в электросистемах выступают электрические камины, конвекторы, инфракрасные обогреватели, теплые полы.

Плюсы отопления энергоносителями:

• относительно небольшая стоимость оборудования для монтажа;
• возможно применение электрических котлов для получения горячего водоснабжения;
• экологичность;
• возможность автоматизации для поддержания в здании оптимального температурного режима;
• нет необходимости в дорогостоящем сервисном обслуживании;
• возможность перестановки отопительного прибора из одного помещения в другое.

Минусы:

• большая потребляемая мощность (до 24кВТ/час) и немалая стоимость электроносителей;
• необходимость в установке дополнительных многофазовых распределителей;
• при возможных перебоях с подачей электричества происходит сбой во всей схеме.

Геотермальная установка для создания схемы отопления

Выбрать отопление частного дома, применяя с этой целью энергетические ресурсы земли – получить экологически чистый и экономичный источник получения тепла для обогрева частного жилья. В слоях грунта аккумулируется 98% энергии солнца, которая и является основой для выработки топлива. Независимо от времени года и температуры на поверхности, в глубоких слоях грунта сохраняется тепло.

Геотермальная установка состоит из внешних и внутренних контуров. Внешняя цепь (теплообменник) располагается ниже уровня земли. Внутренний контур представляет собой обычную систему, расположенную в доме и смонтированную из труб и отопительных радиаторов. Теплоносителями выступают вода или иная содержащая антифриз жидкость. Плюсы:

• возможность наладки и пуска системы в разных климатических условиях;
• экологическая безопасность;
• постоянное получение нужного количества тепловой энергии;
• небольшие расходы на эксплуатацию.

Минусы:

• дороговизна приобретения необходимого оборудования;
• окупаемость установки возможна только через 7-8 лет;
• трудоемкость монтажа;
• необходимость в сооружении коллектора.

Отопление солнечными батареями

Альтернативный и экологически безопасный способ получения тепла – монтаж отопления с применением солнечных коллекторов. В регионах с низкой активностью солнца этот метод применяют в качестве запасного или дополнительного варианта.

Плюсы:

• большой эксплуатационный срок;
• быстрая окупаемость;
• доступность оборудования для монтажа;
• оптимальный вариант для получения тепла от электрообогревателей и при обустройстве теплых полов;
• экологическая безопасность;
• простота в эксплуатации;
• отсутствие затрат на приобретение топлива.

Минусы:

• необходимость в постоянном солнечном освещении;
• необходимость в сложных расчетах для правильной установки фотоэлементов;
• монтаж кровли под 30 градусным углом;
• желательно иметь в наличии запасной источник поступления тепла.

Печное отопление

Использование каминов и печей целесообразно лишь в качестве источника дополнительного или временного получения тепловой энергии при устройстве систем отопления в индивидуальном строительстве. В основном применяют для обогрева загородных дач. В частных домах большой площади, с постоянным проживанием людей, они не имеют никакой эффективности, поскольку не способны обеспечивать равномерность в подаче тепла по всем помещениям. Либо же придется дополнительно монтировать систему водяного отопления, а саму печь использовать как красивый дровяной котел

Заключение

Чтобы определиться с оптимальным вариантом обустройства систем автономного обогрева и окончательно сориентироваться, какую систему отопления выбрать для частного дома, желательно, прежде всего, проанализировать, который из видов топлива наиболее доступен в данной местности. Именно от этого и зависит решение в пользу устройства подходящей отопительной системы.