Отопление загородного дома своими руками электрокотлом: электрический котел, самодельный ТЭН для отопления дома, как сделать самому

Электрический котел для отопления своими руками – пошаговая инструкция

С приходом холодов осенней погоды утепление и отопление ежегодно становятся главными заботами домовладельцев. Вопрос отопления и создания комфортных условий проживания для владельцев частных домов имеет особое значение. Если финансовые возможности семьи ограничены, для отопления дома можно установить электрический котел с радиатором.

Содержание

1. Виды электрических котлов для отопления
2. Варианты установки
3. Итак, в первую очередь стоит уточнить, какие варианты подключения электрического котла для частного дома существуют на сегодня:
4. Расчет мощности
5. Для дома 50 м2
6. Расчет мощности электрокотла для дома 50 м2:
7. Для дома 100 м2
8. Расчет мощности загородного бытового электрического котла на 100 м2:
9. Чертеж
10. Простейшая конструкция котла с ТЭНами должна включать в себя следующие узлы:
11. Инструмент
12. Пошаговая инструкция по изготовлению электрического котла своими руками
13. Установка электрического котла своими руками и подключение
14. Первый запуск
15. Преимущества и недостатки собранного электрического котла своими руками
16. К преимуществам самодельных электрических котлов можно отнести:
17. Что касается недостатков, то они также есть:

Виды электрических котлов для отопления

Существует несколько видов электрических котлов для отопления своими руками, которые подключаются по-разному.

• Электрический мини котел. Это труба, которая врезается в трубы системы отопления. Его диаметр в 4-5 раз больше диаметра трубы, установленной в контуре. В этот электрический котел своими руками врезается нагревательный элемент, подключенный к сети переменного тока. Крепление малого электрокотла осуществляется через фланец монтажной прокладки. Делается это в контексте ремонтных работ своими руками. Сделать такой электроприбор и правильно его установить не проблема.
• Отдельностоящий электрический котел своими руками. Это сложная конструкция из труб, соединенная с системой отопления. В устройстве должны быть установлены предохранительные устройства: манометр, термометр, запорная арматура.

Первый вариант можно использовать для организации отопления в небольших бытовках. Второй потянет и довольно большой дом. Все зависит от мощности, с которой будет установлен ТЭН в электрокотле. 5 киловатт считается той мощностью, которой можно обогреть небольшой дом с несколькими комнатами.

Поэтому этот показатель нужно точно рассчитывать для каждого дома в отдельности.

Варианты установки

Итак, в первую очередь стоит уточнить, какие варианты подключения электрического котла для частного дома существуют на сегодня:

• Если водонагреватель не превышает 3,5 киловатт, то питание его вообще осуществляется от розетки. В этом случае допускается однофазная сеть 220В.
• Если мощность колеблется в пределах 3,5-7 кВт, потребуется выполнить разводку своими руками прямо от распределительной коробки. Это связано с тем, что розетка может не выдерживать большие токовые нагрузки. Как и в предыдущем случае, допускается сеть 220 вольт.
• Ну и последний вариант, который можно найти, это электрический котел мощностью более 7 кВт. В этом случае необходимо не только прокладывать провода отдельно от распределительной коробки, но и использовать более мощную 3-х фазную сеть 380В.

Расчет мощности

Сначала нужно сделать расчет мощности, чтобы источник тепловой энергии обеспечивал полную нагрузку на отопление и горячее водоснабжение.

Рассчитайте тепловую мощность электрического котла для отопления самостоятельно, используя расчет теплопотерь через конструкцию фасада дома и оконные проемы, исходя из укрупненных показателей или более точно. В первом случае расчет производится из расчета 1 кВт на 10 м2.

То есть для дома в 50 м2 нужен котел на 5 кВт, на дом в 100 м2 – 10 кВт.

Для нагрузок ГВС добавьте дополнительно 30%. Для более точного расчета необходимо знать минимальную температуру в конкретном районе проживания в холодную пятидневку, которая приводится в СНиП и учитывает теплопотери с наружных поверхностей дома.

Для дома 50 м2

Для небольшого одноэтажного загородного дома с размерами 7х7м, высотой потолков 2,4м, стеклопакетами 1х1,2м, всего 4 блока определите количество теплопотерь в этом доме должен компенсировать электрический котел.

Расчет мощности электрокотла для дома 50 м2:

• Требуемая температура воздуха в помещении 18 С.
• Средняя температура пяти холодных дней в году составляет -15°C.
• Нужна горячая вода, 4 человека.
• Площадь кирпичной стены 2 кирпича (51 см), 67,2 м2.
• Площадь окон 4,8 м2.
• Площадь стен без окон составляет 62,4 м2.
• Площадь потолка и пола 49 м2.
• Теплопотери окна, 0,476 кВт.
• Теплопотери стен, 5,15 кВт.
• Потолочные теплопотери, 0,43 кВт.
• Тепловые потери пола, 0,43 кВт.

Следовательно, общие потери тепла для дома площадью 50 м2 составляют 6,486 кВт, а мощность электрокотла должна быть не менее 7 кВт, что достаточно для обогрева дома.

Для дома 100 м2

Расчет мощности загородного бытового электрического котла на 100 м2:

• Температура воздуха в помещении, 18 С.
• Средняя отрицательная температура, -15°С.
• Нужна горячая вода, 4 человека.
• Площадь наружных стен 2 кирпича (51 см), 100 м2.
• Площадь оконного проема, 6 м2.
• Стеновая конструкция без окон имеет структурную площадь 94 м2.
• Площадь потолка и пола 100 м2.
• Теплопотери через оконную конструкцию 0,714 кВт.
• Теплопотери стен, 7,33 кВт.
• Потолочные теплопотери, 0,875 кВт.
• Теплопотери пола, кВт: 0,875 кВт.

Следовательно, общие потери тепла для дома площадью 100 м2 составляют 9,794 кВт, а мощность электрического котла для отопления – 10 кВт.

Чертеж

При проектировании электрических котлов для отопления дома важно быть грамотным не только в теплотехнической части оборудования, но и в электрической части. Поэтому для проведения монтажа электрического котла отопления своими руками потребуется сборочный чертеж агрегата и схема подключения электрической части.

Простейшая конструкция котла с ТЭНами должна включать в себя следующие узлы:

• Надежнее будет использовать стальную трубу Φ219×3 мм длиной 65 см для корпуса трубы.
• Из 3-х патрубков: вход, выход и слив достаточно 2-х 30 мм и 13 мм.
• Электроды покупаются в готовом виде, в зависимости от мощности котла.
• В основном корпусе имеются отверстия для подачи воды в расширительный бачок и для вставки основного датчика.
• Внутри коробки предусмотрена площадка для крепления нагревательных элементов.
• Вварить подготовленные трубы в отверстия, сделанные с помощью инверторного сварочного аппарата согласно чертежам.
• Также нужно оборудовать контур с электрокотлом системой безопасности, расширительным баком, термостатом, а потом собирают контур водопровода своими руками из полипропилена.

Инструмент

Для выполнения тепловой части электрического котла вам понадобится набор слесаря и электрика, а также аппарат для сварки, плоскогубцы и инструмент для проведения измерений, тестеры и оборудование для пайки.

Пошаговая инструкция по изготовлению электрического котла своими руками

• Выполнить работы согласно размерам чертежей.
• Приварите нижнюю часть металлического листа.
• Расположение отверстий определяют и производят прожиганием отверстий газовыми лампами или электродами.
• Аккуратно отшлифуйте края отверстия и приварите к швам слив, вход/выход охлаждающей жидкости.
• Рядом с отверстиями нужно припаять стопку.
• Крышка корпуса съемная, поэтому нагревательный элемент можно заменить во время работы.
• В нижней части корпуса устанавливается ​​пластина толщиной 5 мм, выполняющая функцию фланца нагревательного элемента.
• Шпилька заземления приваривается к корпусу, а система крепления – настенная или напольная.
• После окончания сварочного процесса рекомендуется проверить ее на предмет герметичности, закрыв патрубок вентилем.
• Установите термостат.

Установка электрического котла своими руками и подключение

После сборки контура отопления и горячего водоснабжения с запорной арматурой и другими элементами системы, а также отопительным прибором провести гидравлическое испытание всей системы для проверки герметичности собранного контура и рабочего давления насоса.

Сеть необходимо заполнить водой, создать давление посредством циркуляционных насосов, а все соединения тщательно проверяются на наличие потеков и утечек. Устраните все неисправности и приступайте к проверке собранной силовой цепи.

Цепи должны быть собраны электриком, который должен собрать цепи заземления и проверить работу нагревательного элемента и защиту котла от перегрузки. Чтобы этого не произошло, установите устройство защитного отключения.

Первый запуск

После проверки работоспособности всех систем электрического котла запускается сам котел. Для этого включают напряжение на нагревательных элементах и ​​контролируют процесс нагрева теплоносителя, работу электрического и теплового оборудования. В процессе нагрева потребуется прокачать и следить за работой расширительного бачка.

Также проверяют герметичность соединений и автоматику электрических котлов. Нагрев должен достигать заданной температуры термостата, после чего защита самостоятельно отключает подачу напряжения на ТЭН, и начинает работать система циркуляции теплоносителя.

В процессе нагрева необходимо тщательно следить за работой электрооборудования, автоматы, пускатели и кабели не должны нагреваться до высоких температур, а защита должна срабатывать во всех случаях.

Поэтому сделать электрический котел своими руками вполне достаточно просто. Важно понимать, что он является источником повышенной опасности, и поэтому должен соответствовать всем правилам эксплуатации теплотехнического и электротехнического оборудования. Он должен быть собран и отрегулирован квалифицированным электриком.

Чтобы сопоставить котел с теплопотерями вашего дома, вам необходимо сначала рассчитать мощность в самое холодное время года. Владельцы котлов мощностью более 5 кВт должны получить разрешение на эксплуатацию от регионального энергетического регулятора и перестроить электрическую сеть дома, чтобы увеличить электрическую нагрузку.

В остальном этот самодельный электрический котел для отопления не вызовет затруднений у хозяев, он полностью автоматизирован и с легкостью будет поддерживать нужную гигиеничную температуру воздуха в доме.

К преимуществам самодельных электрических котлов можно отнести:

• Бюджетность;
• Простота создания и манипулирования;
• Необходимые индивидуальные рабочие параметры могут быть выбраны в соответствии с местом, где требуется обогрев.

Что касается недостатков, то они также есть:

• низкая энергетическая эффективность
• высокий уровень пожароопасности;
• чтобы выполнить сборку и установку оборудования требуются навыки электрика и токаря.

Электрический котел для отопления частного дома: как выбрать?

На рынке климатической техники представлено большое количество современного отопительного оборудования. Кто-то делает выбор в пользу отопления частного дома газовым или твердотопливным котлом, а кто-то отдает предпочтение электрическим системам.

Любой агрегат, вне зависимости от принципа действия и потребляемого энергоносителя, имеет свои преимущества, нюансы выбора и подключения. В этом материале мы более детально рассмотрим электрические бытовые котлы, подходящие для отопления загородного дома.

Содержание

Преимущества электрокотлов

В отличие от твердотопливного, электрический агрегат очень удобен в эксплуатации и не требует постоянного контроля. Легкость монтажа – основная причина, по которой электрокотлы получили широкое применение для отопления загородного дома. Простота монтажа обеспечивается несколькими факторами:

1. Прежде всего, электрический котел можно установить практически в любом помещении частного дома.
2. Кроме того, такие отопительные агрегаты не требуют сооружения дымохода или дополнительной вытяжки.

Но помимо этого, отопительный аппарат на электричестве обладает и другими преимуществами. Давайте рассмотрим некоторые из них:

• Бесшумность в работе.

• Производитель заявляет об 95–98% КПД, что является абсолютным рекордом среди любых отопительных систем.
• Нет необходимости делать запасы топлива, которое нужно где-то хранить.
• Отсутствие пламени делает электрические котлы одними из самых надежных в плане пожарной безопасности.
• Большой ассортимент продукции, который включает наличие как напольных, так и настенных аппаратов.

Недостатки электрокотлов

Для полноты картины и справедливости ради стоит упомянуть и о недостатках, которыми обладают электрические котлы:

• Прежде всего, это большое количество потребляемой электроэнергии, что в переводе в деньги выходит в довольно внушительную сумму.
• Мощные модели требуют трехфазного подключения, что довольно проблематично в некоторых случаях.
• В любом случае электрический котел требует отдельного кабеля и щитка для подключения в сеть.

Совет! В большинстве населенных пунктов существует ограничение на энергопотребление частными домовладениями. Поэтому не исключено, что установку мощного отопительного аппарата придется согласовывать в энергопоставляющей компании.

Виды электрокотлов

Все котлы делятся на несколько видов, в зависимости от принципа преобразования электрической энергии в тепловую. Для установки в отопительные системы частного дома наиболее подходят такие типы аппаратов:

1. Тэновые котлы представляют собой довольно простые устройства, конструкция которых предусматривает установку одного или нескольких нагревательных элементов: тэнов. Простота конструкции делает такие отопительные аппараты привлекательными в цене, но к минусам относится образование накипи на нагревательных элементах и снижение их эффективности.
2. Электродные аппараты имеют более сложную конструкцию, но отличаются меньшим размером, чем обычные тэновые котлы. Особенностью таких устройств является их способность самостоятельно отключаться при отсутствии воды в системе. Из минусов стоит отметить необходимость тщательной очистки воды для применения в качестве теплоносителя.
3. Индукционный котел является новинкой на отечественном рынке отопительной техники. Его преимуществами является быстрый нагрев воды за счет электромагнитной индукции и сравнительно небольшое потребление электроэнергии. Именно такие котлы чаще всего рекомендуется устанавливать для отопления большого частного дома.

Расчет мощности оборудования

Главным критерием выбора электрического котла является его номинальная мощность, которую необходимо правильно рассчитать. Специалисты используют сложные формулы, в которые включаются различные факторы:

1. Общая площадь дома.
2. Высота потолков.
3. Площадь всех дверей и окон.
4. Региональные коэффициенты.
5. Допустимые теплопотери и некоторые другие переменные.

Обычному обывателю такая сложность и точность ни к чему, тем более что все равно к точному показателю рекомендуется прибавлять примерно 15–20% мощности «про запас», чтобы котел не работал на износ.

Самостоятельно рассчитать необходимую мощность очень просто: нужно общую площадь дома, который нужно обогреть, разделить на 10 и умножить на высоту потолков.

Полученные результаты практически совпадают со сложными расчетами, которые производят специалисты за отдельную плату.

Совет! Кроме мощности и типа нагревательного элемента, выбирая котел, важно обращать внимание на такие функции, как наличие автоматики, позволяющей поддерживать определенную температуру теплоносителя и степень защиты от поражения током.

Особенности установки

Монтаж электрического аппарата не требует особых разрешений и высокой квалификации. Исключение составляет трехфазное подключение, которое должны производить специалисты. Вот некоторые рекомендации, как установить котел отопления самостоятельно, чтобы обеспечить высокий уровень безопасности его использования и добиться высокой эффективности работы агрегата:

1. Подключать котел к электрической сети необходимо отдельным кабелем подходящего сечения. Кроме этого, нужно установить отдельный автоматический выключатель, чтобы обезопасить сеть от короткого замыкания.
2. К системе водоснабжения аппарат также подсоединяется при помощи специальных фитингов. Нужно предусмотреть запорный кран, который можно будет перекрыть в случае утечки теплоносителя.
3. Еще одним условием, обеспечивающим правильную и надежную работу отопительного оборудования, является его установка на ровную поверхность. Это проверяется строительным уровнем, и при необходимости используются пластиковые или другие подложки.

Правила эксплуатации

Обычно, электрический котел не требует особого ухода за собой. Все необходимые меры по безопасности и защите оборудования выполнены в заводских условиях при производстве. Однако есть возникающие во время эксплуатации агрегата аспекты, которые могут снизить эффективность его работы:

• Тэновые котлы требуют периодической очистки от накипи. Вследствие накипи на нагревательных элементах, производительность может упасть на 20%, что повлечет за собой увеличение расхода электроэнергии. Для таких профилактических работ котел необходимо отключать и разбирать, поэтому этим лучше заниматься летом.
• В это же время необходимо заняться фильтром грубой очистки. Засорение этого элемента приводит к снижению скорости циркуляции теплоносителя по трубам, что может привести к перегреву котла.

Совет! Для снижения затрат на отопление, специалисты в совокупности с электрическим котлом рекомендуют использовать систему теплого пола. Такая система позволяет максимально эффективно использовать мощность отопительного котла.

Правильно выбранный и установленный электрический котел отопления позволит наслаждаться теплом и уютом вашего дома. Есть смысл установить водяной контур системы теплого пола, чтобы снизить расход энергоносителя и надежную автоматику, чтобы исключить возникновение аварийных ситуаций.

Эко-отопление: от тепловых насосов до котлов и печей

Вас интересует эко-отопление или варианты энергоэффективного отопления? Осознание нашей ответственности перед планетой и желание снизить счета за коммунальные услуги, особенно с учетом роста цен на топливо, могут побудить нас задуматься об экологически безопасных улучшениях дома, которые сделают отопление дома более эффективным.

«Мы переживаем энергетический переход, и хотя продукты, на 100 % возобновляемые источники энергии, существуют уже некоторое время, доверие клиентов, опыт установщиков и стимулы, необходимые для проведения широкомасштабных изменений, еще предстоит пройти долгий путь», — говорит Кристиан Энгельке, технический директор. у Виссмана. Однако все меняется, поскольку спрос на варианты эко-отопления продолжает расти, и сами варианты продолжают расти.

«Возобновляемые и обычные генераторы тепла можно комбинировать с интеллектуальными средствами управления, которые определяют, какой источник является более эффективным для активации, исходя из экологических и экономических факторов», — говорит Энгельке. «Например, резервный котел может снизить общие выбросы углерода, если он используется в сочетании с тепловым насосом, особенно при отрицательных температурах, когда желаемый уровень комфорта может быть достигнут более эффективно с использованием газа и сжигания, чем с перегруженным тепловым насосом, потребляющим большое количество энергии. уровень электричества».

Читайте дальше, чтобы узнать о доступных вариантах эко-отопления и о том, как это экологичное усовершенствование дома может сделать ваш дом более экологичным и дешевым в эксплуатации.

6 вариантов экообогрева и энергоэффективности 

Хотите ли вы преобразовать всю свою систему отопления в нечто более энергоэффективное или хотите модернизировать существующую систему, чтобы повысить ее эффективность, это лучшие варианты для рассмотрения.

1. Выберите энергоэффективный котел

(Изображение предоставлено Google Nest)

Если ваш дом отапливается котлом, замена старой модели на современную может быть экологически безопасным шагом, а также сэкономить деньги. Бойлеры работают, нагревая воду, которая распределяется по радиаторам и кранам, но последние разработки делают свою работу гораздо эффективнее, чем раньше.

В США можно проверить годовую эффективность использования топлива котла (AFUE), которая должна отображаться для облегчения сравнения моделей. Старые системы имеют AFUE от 56 до 70 процентов, по данным Energy Saver, офиса Министерства энергетики США, предоставляющего потребителям информацию об энергоэффективности и возобновляемых источниках энергии. Последнее предложение эффективности 9от 0 до 98,5%, что может сократить как расходы на топливо, так и загрязнение окружающей среды, говорит Energy Saver.

В Соединенном Королевстве также значительно улучшились бытовые технологии отопления. Как газовые, так и жидкотопливные котлы для новых установок и устанавливаемых в качестве замены должны быть высокоэффективными конденсационными конструкциями, которые утилизируют тепло из отработанных газов и используют его для предварительного нагрева холодной воды, поступающей в котел.

«КПД старого неконденсирующего котла может упасть до 50 процентов после нескольких лет использования», — объясняет Ян Хендерсон, управляющий директор Boiler Plan. «Однако новые высокоэффективные котлы с интеллектуальным термостатом могут достигать более 9КПД 0%, что приводит к огромной экономии в течение года. »

Выберите между комбинированными котлами, которые обеспечивают тепло для радиаторов и горячую воду по требованию, и системными котлами, которые устанавливаются в герметичных системах отопления, но хранят горячую воду в баке. .

Стоит узнать, что такое интеллектуальный термостат и как он может помочь вам контролировать отопление вашего дома.

2. Котлы на биомассе

Системы на биомассе сжигают древесные гранулы, щепу или бревна для питания котлов центрального отопления и горячей воды. Есть вопросы относительно устойчивости сжигания, но исследования показали, что CO2, выделяемый при сжигании, такой же, как и тот, который поглощался при росте древесины, поэтому процесс является нейтральным, пока продолжают расти новые растения.

3. Переключить нефть и газ на электрическое отопление

В США многие дома отапливаются и природным газом. Если вы живете на северо-востоке, вы можете даже отапливать свой дом нефтью. Оба варианта далеко не идеальны для окружающей среды. По данным Управления энергетической информации США, «в 2020 году бытовые потребители на северо-востоке использовали около 2,6 миллиарда галлонов мазута, что составляет около 85 процентов от общего объема продаж мазута для жилых помещений в США».

Если хотя бы часть этих домов перейдет на электрическое отопление, экономия топлива будет огромной.

«Основными источниками прямых выбросов углерода от домовладельцев являются легковые и грузовые автомобили и отопление», — говорит Остин Уитмен, генеральный директор организации Climate Neutral, которая сертифицирует бренды с нулевыми выбросами углерода. «Сделать дом энергоэффективным и полностью электрическим (например, перейти на природный газ и мазут) — отличный шаг, который также улучшит качество воздуха в помещении».

Мини-сплит-система без воздуховодов или воздушный тепловой насос являются обычными вариантами для домовладельцев, переключающихся с газа или жидкого топлива на электрическое отопление. Бесканальные мини-сплиты также можно использовать для эко-охлаждения, что делает их привлекательным вариантом и для тех, кто ищет кондиционер.

4. Установите солнечные панели

Знаете ли вы, что солнечные панели могут служить источником тепла? Активное солнечное отопление работает за счет использования солнечной энергии для нагрева воздуха или жидкости, которая затем закачивается в дом или в систему хранения для последующего использования.

По данным Energy.gov, системы на жидкой основе являются лучшим вариантом для центрального отопления и могут работать с теплым полом, плинтусом или радиаторными системами, а также с принудительным воздушным отоплением. Как жидкостное, так и воздушное солнечное отопление также можно использовать в качестве дополнения к существующим системам принудительного воздушного отопления.

В идеале панели размещают на плоских крышах, выходящих на юг, но они могут быть и на земле.

Поскольку системы солнечного отопления дороги, они являются наиболее экономичным вариантом для тех, кто живет в холодном климате.

5. Кровельная черепица PV

Разработанное для безупречного сочетания с натуральным серо-голубым сланцем, это (недешевое) решение работает, когда важна эстетика.

6. Солнечная крыша

Солнечная крыша Tesla использует ту же идею, что и фотоэлектрическая черепица. Он сочетается с домашней батареей, которая накапливает энергию, вырабатываемую на крыше, что делает ее доступной в любое время, например, ночью или во время отключения электричества.

7. Модернизируйте печь

(Изображение предоставлено Кевином Лихтеном)

Печи нагревают воздух, а не воду, и используют вентилятор и воздуховоды для распределения теплого воздуха по дому. Подобно инвестированию в новый котел, установка новой современной печи может стать экологическим улучшением, которое стоит сделать, если ваш дом отапливается таким образом.

Как и в случае с котлами, эффективность значительно возросла благодаря лучшему показателю AFUE (см. выше) до 98,5%, что означает, что почти все топливо становится полезным для отопления дома.

«Прежде чем покупать новую печь или котел или модифицировать существующее устройство, сначала приложите все усилия для повышения энергоэффективности вашего дома, а затем попросите подрядчика по отоплению определить размер вашей печи», — советует Energy Saver. «Улучшение энергоэффективности сэкономит деньги на новой печи или котле, потому что вы можете купить меньший блок. Печь или котел подходящего размера будут работать наиболее эффективно».

При покупке новой печи вы можете найти этикетку Energy Star, которая показывает, что она соответствует строгим требованиям по энергоэффективности, установленным Агентством по охране окружающей среды США.

Energy Saver рекомендует герметичную печь для сжигания, которая позволяет экономить энергию по сравнению с негерметичными версиями. Они также избегают проблемы попадания дымовых газов в ваш дом.

8. Рассмотрим воздушный тепловой насос

(Изображение предоставлено Vaillant)

Воздушный тепловой насос может заменить котел или печь, но он работает иначе. Он не сжигает топливо для создания тепла, а вместо этого перемещает его из одного места в другое. Тепло от воздуха поглощается жидкостью, в результате чего она становится газом. Затем газ сжимается, повышая его температуру. Затем более высокая температура передается в систему отопления.

В США воздушные тепловые насосы использовались в зданиях LEED и экологических домах в течение многих лет, но до недавнего времени не использовались в районах с длительными периодами отрицательных температур, сообщает Energy Saver. Однако теперь, благодаря развитию технологий, они также являются альтернативой экологического отопления для этих регионов.

Электричество питает тепловой насос, но один из них можно комбинировать с солнечными фотоэлектрическими панелями и системным инвертором. «Фотоэлектрическая система будет подключена к тепловому насосу, и когда вы будете генерировать фотоэлектрическую энергию, тепловой насос будет использовать эту энергию для обогрева дома и горячей воды», — говорит Марк Уилкинс, директор по технологиям Vaillant.

‘Возможно, вам понадобится аккумуляторная или буферная система хранения в дополнение к тепловому насосу, потому что вы редко производите электроэнергию из фотоэлектрических модулей, когда вам нужно вырабатывать тепло. Поэтому вы храните электроэнергию, выработанную в батареях, и используете ее, когда она вам нужна, или используете тепловой насос в дневное время, нагреваете воду и храните ее в буферном хранилище для использования, когда вам нужно отопление. Вы также можете использовать фотоэлектрическую энергию летом с тепловым насосом, чтобы обеспечить комфортное охлаждение в особенно жаркие дни (при условии, что ваша система настроена на охлаждение)».

9. Выберите геотермальный тепловой насос

(Изображение предоставлено Vaillant)

Геотермальный тепловой насос, также называемый геотермальным тепловым насосом, является еще одной альтернативой устойчивому отоплению. Они используют энергию солнца для обогрева дома через серию подземных труб, которые извлекают эту энергию из земли, нагретой солнцем. Тепловой насос преобразует энергию в тепло для дома.

Геотермальный тепловой насос состоит из двух основных элементов: наземного массива, который может представлять собой горизонтальный ряд труб или две-три вертикальные скважины, и самого теплового насоса, который может быть установлен в доме или снаружи.

«Как геотермальные, так и воздушные тепловые насосы являются высокоэффективными и экологически безопасными системами отопления, но геотермальные тепловые насосы, как правило, имеют более высокую эффективность в течение года», — говорит Марк Уилкинс. «Это связано с более высокой и стабильной температурой источника энергии, которая не меняется в течение всего года. Тем не менее, обе системы очень эффективны, и выбор подходящей системы отопления будет зависеть от вашего имущества и требований».

Какое отопление самое экологичное?

Наиболее экологичное отопление зависит от вашего дома и от того, где вы живете, но, вообще говоря, любая система отопления, использующая возобновляемые ресурсы, является хорошим вариантом. По данным Energy.gov, к лучшим вариантам энергоэффективного отопления относятся:

• Активное солнечное отопление
• Геотермальное отопление
• Отопление дровами и пеллетами

для обогрева дровами или электричеством

Все существующие виды отопления загородного дома могут классифицировать как по используемому топливу, так и по способу теплопередачи. Нет единого принципа, по которому они выбираются.

Эффективность отопления дома зависит от климата в регионе, площади дома, личных предпочтений и других факторов. В этой статье мы рассмотрим отопление дровами, газом и электричеством. Выделим основные преимущества каждого из вариантов. Также мы расскажем о видах отопительного оборудования, необходимого для реализации каждой из систем отопления.

Представленный материал дополнен наглядными схемами и фотоиллюстрациями. Для полного понимания сути вопроса мы подобрали тематическое видео по организации автономного отопления.

Содержание статьи:

• Дровяная печь в отоплении дома
  • Типы дровяных печей
  • Повышение эффективности печного отопления
• Электрическое отопление дома
  • Вариант №1 — с использованием электрокотла
  • Вариант №2 — отопление электрическими конвекторами
  • Вариант №3 — отопление дома теплыми полами
  • Вариант №4 — инфракрасное отопление
• Газ для отопления дома
• Выводы и полезное видео по теме

Дровяная печь в отоплении дома

Принцип работы дровяной печи прост — топливо при сгорании выделяет тепло. Стены нагреваются и отдают тепло комнатному воздуху. Печное отопление, как и любое другое, имеет свои преимущества и недостатки.

К существенным преимуществам дровяной печи относятся:

• особая уютная атмосфера, которую не может создать ни один другой вид отопления;
• относительно небольшие финансовые вложения;
• возможность сделать его оригинальным элементом интерьера;
• экологичность, доступность топлива.

При этом печь занимает полезную площадь и имеет небольшой КПД. Чем больше дом, тем больше будет этот источник тепла. Перед нагревом воздуха в помещении нужно загрузить в топку дрова, затем периодически повторять эту процедуру.

Такая маленькая кирпичная печь может обогреть небольшую комнату. На его поверхности можно готовить и греть воду

Необходимо дождаться, пока топливо хорошо разгорится и прогреет конструкцию. Только после этого ритуала долгожданное тепло разольется по комнате.

Типы дровяных печей

Традиционные дровяные печи . Наличие в них змеевидных дымоходов позволяет хорошо прогревать воздух в помещении и сохранять тепло длительное время. Его можно использовать как камин и готовить на его поверхности пищу.

Существует 3 категории кирпичных печей:

1. С печкой или отоплением . Они могут отапливать сразу несколько комнат, а также готовить еду.
2. Русский . Как правило, это массивная конструкция с придатком в виде кушетки. В такой печи не только готовят различные блюда, но и сушат зелень, фрукты, грибы.
3. Каминная печь . Помимо функции обогрева, это сооружение призвано украшать интерьер, привнося в него нотки романтики, особого домашнего уюта.

Изготавливают печи из дерева и чугуна. Они компактны, поэтому вписываются в любой угол дома. Продукты горения обычно удаляются через дымоход из гофры. Такие печи позволяют быстро обогреть помещение.

Печи из жаропрочной стали также быстро прогревают воздух в доме. Но комфортная температура держится недолго. Иногда для изготовления металлических дровяных печей используется нержавеющая сталь. Он дольше держит тепло, но швы не выдерживают быстрого нагрева и часто повреждаются.

Существует множество различных моделей дровяных печей. Производители оснащают их специальными устройствами, повышающими эффективность работы, снижающими количество токсинов в дыме

Загородный дом допустимо топить дровами без обязательного строительства печи в прямом ее понимании. Часто устанавливаются пиролизные котлы, такие как печь Бутакова или . Последний вариант – сделать его самостоятельно. Хотя дрова и здесь являются топливом, но принцип работы другой — аналогичный газогенератору.

Тепло поступает в помещение во время дожигания. Для этого в большом количестве закладываются дрова. Установите режим, при котором горит только часть дров, а другая тлеет. Продолжительность процесса зависит от объема помещения и мощности отопительного оборудования. КПД пиролизных печей достаточно высок – от 75 до 85 %.

Печи Струпова и Бубафоны, работающие без нагрузки до 48 часов, также относятся к газогенераторным печам. Характерной чертой этих сооружений является наличие высокой колонны. Почти до края в нее укладывают дрова и поджигают, как костер, сверху.

Вместо дров в печь можно подкладывать опилки, торф или другой вид твердого топлива. Чем плотнее она уложена, тем дольше будет продолжаться процесс

Вместо дров можно заложить в печку торф или другой вид твердого топлива. Чем плотнее она уложена, тем дольше будет продолжаться процесс

Процесс горения поддерживается за счет воздуха, подаваемого через телескопическую трубу в верхней части топки. Топливо сгорает, а зона горения постепенно опускается вместе с трубой подачи воздуха до уровня колосника.

В качестве альтернативы отоплению загородного дома дровами есть другие варианты твердого топлива, например пеллеты. По сравнению с дровами они горят дольше. Пеллеты, в которых они сжигаются, более безопасны, т.к. защищены от перегрева, оснащены контролем пламени.

Котел способен работать не менее 3 часов на одной загрузке. Если систему дополнить тепловым аккумулятором, то тепло будет аккумулироваться, а затем поступать в помещение.

Для небольшого загородного дома достаточно одной печки, чтобы обогреть его и приготовить еду. Если дом большой, нужна тщательно продуманная система отопления, когда все здание отапливается от одной печи. С этой целью устраивают паровые или водяные контуры.

В одноэтажном доме контур подключается к обычной кирпичной печи или к покупной чугунной. Если в особняке 2-3 этажа, необходимо приобрести чугунную печь-котел.

Повышение эффективности печного отопления

Улучшает традиционный водяной контур печного отопления за счет значительного увеличения площади нагрева и рационального распределения тепла. В процесс нагрева включаются как стенки топки и дымовые каналы, так и сам теплоноситель. Тепло поступает в радиаторы во время горения дров, но жар в них сохраняется еще некоторое время.

В доме, где не планируют жить постоянно, вместо воды используют незамерзающую жидкость

Включение обычной дровяной печи в систему водяного отопления предполагает наличие теплообменника. Его назначение – подогрев воды и обеспечение циркуляции теплоносителя.

Теплообменник изготавливается из листовой стали или металлических труб. Его размеры индивидуальны. Главное, при монтаже оставить зазор 10 – 15 мм между регистром и стенками топки с учетом расширения.

Если в доме есть второй этаж, система включается. Он интенсивно гонит теплоноситель, ускоряя процесс нагрева при растопке печи. Вы также можете включить бак в свою систему для создания запаса горячей воды.

Электрическое отопление дома

Отопление дома электричеством основано на двух принципах. Первый – обогрев каждого помещения в отдельности с помощью приборов, подключаемых непосредственно к электрической сети. Второй – непрямой нагрев с впрыском теплоносителя, нагревающего радиаторы в каждой комнате.

Примером метода прямого нагрева является использование . Своей ребристой формой он напоминает классическую чугунную батарею. Само устройство нагревается до высокой температуры и отдает тепло в окружающую среду в виде тепловых лучей.

Поверхность радиатора остывает медленно из-за того, что охлаждающая жидкость обладает хорошей термической инертностью. Чаще всего используют такие приспособления в качестве дополнительных. Включать маслорадиаторы в основную систему экономически невыгодно.

Вариант №1 — с использованием электрокотла

Водяная система, подключенная к электрокотлу, имеет свои особенности. Чтобы рационально расходовать энергию, циркуляция теплоносителя в системе должна быть только . Естественная циркуляция увеличит потребление энергии.

Кроме того, это повлечет за собой неравномерный прогрев помещения, снижение скорости теплоотдачи, потери мощности.

Преимущество электрокотла заключается в его полной автоматизации, а также в том, что его можно установить в любом помещении

При использовании электрокотла в систему необходимо включить расширительный бак, оснащенный блоком управления и предохранительными элементами. Устройство открытой системы не имеет смысла, т.к. приведет к высоким эксплуатационным затратам.

Чтобы иметь возможность отапливать загородный дом электричеством, необходимо иметь линию электропередач достаточной мощности. Поэтому перед покупкой котла необходимо произвести несложные расчеты.

Исходить нужно из того, что, по мнению специалистов, 1 кВтч достаточно для обогрева помещения площадью 10 м². Если вам нужно отапливать 200 м², вам понадобится 20 кВт. Так как помимо котла в доме есть и другое электрооборудование, к расчетному значению добавляется около 5 кВт.

Тип №1 — электрические котлы с ТЭНами

В электрокотлах в качестве рабочего элемента используются ТЭНы, электроды, магнитная индукция. Первый тип является наиболее распространенным. Вода или другой теплоноситель нагревается внутри котла от стенок ТЭНов, заключенных во влагонепроницаемый кожух, затем поступает в систему отопления.

КПД такого котла не очень высокий — процесс теплопередачи сопровождается большими потерями. Котел, оснащенный многоступенчатым подключением и электронным управлением, считается более эффективным. При достижении заданной температуры такой котел отключается.

Современный электрокотел ТЭН имеет стильный дизайн. Теплоносителем может быть не только вода, но и антифриз

Основным недостатком электрокотла с ТЭНами является образование налета на спиральных ТЭНах. Из-за этого повышенное энергопотребление на фоне снижения КПД.

Тип №2 — электродные сборки

Основная особенность этих котлов в том, что они не имеют элемента нагрева теплоносителя. Нагрев происходит при прохождении через воду электрических импульсов, передаваемых специальным электродом.

В результате этого эффекта молекулы воды распадаются на ионы, несущие положительный и отрицательный заряд. Поскольку при этом используется переменный ток с частотой 50 Гц в секунду, полярность электродов в водной среде меняется с той же частотой.

В таких условиях ионы начинают колебаться и менять направление. Все это происходит при большом сопротивлении водной среды этому процессу. В результате возникает тепловая энергия, которую теплоноситель передает радиаторам отопления. При этом твердое покрытие не успевает оседать на электродах, что является большим плюсом в пользу котлов данного типа.

Существуют модели однофазных и трехфазных котлов. Отличие их только в конструкции электродов и габаритах. В конструкцию входит цилиндрический цельнометаллический корпус, покрытый полиамидом. В цилиндре имеются патрубки, через которые поступает и выходит охлаждающая жидкость.

КПД ионных котлов высокий — от 95 до 98%. У них небольшие габариты и они очень быстро нагреваются, но и с такой же скоростью остывают. У котлов нет «сухого хода», поэтому при отсутствии воды в системе они просто не запустятся. На них не влияют колебания напряжения, при его падении мощность просто снижается, но полностью блок не отключается.

К минусам данного типа котлов можно отнести их повышенную требовательность к теплоносителю. Вода должна иметь хорошую проводимость, иначе мощность оборудования начинает падать.

Такой котел не сможет работать от аккумулятора, так как нужен только переменный источник питания. При его эксплуатации необходимо исключить попадание воздуха в котел, так как это запускает усиленный коррозионный процесс.

Одна сторона цилиндра герметична, на другой размещается блок электродов. Гайки из полиамида используются в качестве изолятора, отделяющего электроды от корпуса.

Однофазные агрегаты имеют мощность 2 — 6 кВт, трехфазные — 9 — 50 кВт. Для использования в загородных домах подходят первые; последние используются для обогрева крупных промышленных зданий. Средний диаметр котла 32 см, максимальная длина 0,6 м. Чем ниже температура воды внутри котла, тем меньше электроэнергии он потребляет.

Электродные котлы в зависимости от принципа распределения теплоносителя бывают открытыми и закрытыми. В первом случае осуществляется естественная циркуляция, а во втором в систему включаются расширительный бак и насос.

Большинство моделей имеют автоматическое управление, блок пуска и защиту от нестабильной работы сети. Дорогие модели дополняются контроллером, поддерживающим оптимальную температуру, и дистанционным управлением.

При установке электродного котла необходимо выполнить надежное заземление электросети дома. Теплообменник котла необходимо очищать один раз в 12 месяцев. Также контроль химического состава воды и его коррекция при необходимости.

Тип №3 — индукционное оборудование

Работа индукционного котла основана на принципе электромагнитной индукции. Электромагнитная энергия, генерируемая катушкой, преобразуется в тепло. Сердечник нагревается электромагнитным полем катушки, а полученное тепло отдает проходящей внутри него жидкости.

Котел применяется как в открытых, так и в закрытых системах, в которых теплоноситель циркулирует принудительно.

Конструкцией котла не предусмотрено наличие элементов, быстро выходящих из строя. Материал для изготовления сердечника – нержавеющая сталь толщиной около 6 мм, поэтому может прослужить долго – 35 – 40 лет

Котлы этого типа массивные. В их случае имеется первичный змеевик, не контактирующий с теплоносителем. Вторичная обмотка представляет собой внутреннюю систему труб, по которым протекает жидкость. Энергия в процессе очень быстрого нагрева не теряется, поэтому, по заверениям производителей, КПД близок к 100%.

В результате самоиндукции котел дополнительно вырабатывает реактивную мощность значительной величины. Это повышает эффективность оборудования. В систему можно закачать любую охлаждающую жидкость – как воду, так и антифриз, масло, глицерин. Стоимость котлов такого типа достаточно велика, но при желании их можно сделать своими руками.

В систему отопления с индукционным котлом кроме самого нагревателя входят:

• циркуляционный насос;
• мембранный бак;
• радиаторы отопления, а иногда и теплые полы;
• группа безопасности;
• пульт дистанционного управления.

Установите котел в вертикальном положении. При этом расстояние до ближайших предметов составляет не менее 0,3 м по бокам и 0,8 м снизу и сверху. Запускают его только при заполнении системы и проверяют ее на завоздушивание. Также необходимо заземлить как сам котел, так и компоненты системы: контроллер, насос и другие элементы.

Вариант №2 — отопление электрическими конвекторами

Визуально конвектор представляет собой ту же батарею, расположенную под окном или на стене. Но внутри находятся нагревательные элементы. Конструкция предусматривает проникновение холодного воздуха снизу. Внутри он нагревается и выходит через верхнюю решетку.

Пользователь устанавливает температурный режим. Термостаты, встроенные в конвектор, контролируют температуру и выключают прибор, когда она достигает заданного значения. Преимуществом отопления с помощью конвекторов является отсутствие самой системы с ее сложной разводкой и «бонусами» в виде промерзания или протечки.

Имеются модели конвекторов со степенью защиты IP-24. Они предназначены для установки во влажных помещениях. Класс IP-21 подходит для помещений с нормальными условиями.

Так как в этих нагревательных элементах нет открытых элементов, а внешняя панель сильно не нагревается, они полностью безопасны. Они работают бесшумно, а конструкция позволяет использовать их без ущерба для интерьера. Выпускают мобильные и стационарные конвекторы, что позволяет создавать с их помощью комфортные зоны.

Мы составили рейтинг лучших производителей электрических конвекторов для отопления дома и рекомендации по выбору.

Вариант №3 — отопление дома теплыми полами

Обогревать частный дом от электросети можно с помощью теплых полов.

Производятся в нескольких версиях:

1. Одно- или двухтросовый . Их обычно укладывают в стяжку, которая затем аккумулирует тепло и отдает его в окружающую атмосферу.
2. В виде нагревательных матов . По сути, это тот же кабель, но расположенный на сетке из стекловолокна. Устройство стяжки не является обязательным требованием при их установке.

Конструкция теплого пола предусматривает наличие датчиков температуры. Режим нагрева поддерживается автоматически после предварительной установки температуры. Комната прогревается равномерно.

Информация по монтажу кабельного и пленочного вариантов теплого пола подробно описана.

Вариант №4 — инфракрасный обогрев

Комфортный микроклимат создается волнами дальнего действия, передаваемыми инфракрасным обогревателем. Он сначала нагревает все, что находится в помещении, и только потом избыток этого тепла попадает в воздух. Тепло отводится в пол, а не вверх, как при отоплении конвектором. Этот режим наиболее благоприятен для всех обитателей дома, в том числе и для растений.

Существует 3 типа ИК-обогревателей:

• Потолочный
• Напольный;
• настенный.

Первый может стать элементом подвесного потолка, а если разместить ИК над окном, то он будет отсекать холодный воздух. Направление излучения регулируется с помощью специальных подвесов.

Напольные модели мобильные. Их можно переместить в любое желаемое место, взять с собой на природу. Настенные ИК участвуют в создании интерьера. Их можно замаскировать под панно, картину, бра.

Наиболее удобные в эксплуатации ПЛЭНы или пленочные электронагреватели. Представляют собой полоски термостойкой прозрачной пленки максимальной толщиной 0,4 мм разных размеров. Излучатели расположены между слоями пластика и соединены между собой токопроводящими шинами из меди.

КПД пленочных нагревателей ПЛЭН находится в пределах от 95 до 98%. Пленка укладывается на потолок, на пол под отделку и даже под ковер

Иногда пленку используют в качестве теплого пола без стяжки. Сам он прогревается в среднем до 50⁰, поэтому не может сгореть или вызвать пожар. Недостатком инфракрасного обогревателя является его постоянное свечение.

Газ для отопления дома

Этот вид отопления лидирует как по популярности, так и по стоимости. Особенно выгоден в этом плане магистральный газ, но он не всегда присутствует в локациях загородных населенных пунктов. Если рассматривать такой случай, то хорошим выходом для газового отопления загородного дома является использование газгольдеров. Этот вариант не самый дешевый, но все же дешевле электричества.

Для монтажа системы отопления необходим проект, после утверждения которого выбирается котел.

При этом учитываются несколько факторов:

1. Назначение . Котел можно использовать чисто для отопления и тогда подойдет одноконтурный вариант. Когда необходимо обеспечить горячее водоснабжение, выбирают двухконтурный котел.
2. Способ установки . Для дома площадью не более 200 м² подойдет настенная конструкция. Для больших зданий нужен напольный котел.
3. Тип теплообменника . Изготавливается из стали, чугуна, меди. В настенных котлах чаще всего используют медь, в напольных – чугун, сталь. Последние более долговечны.
4. Дымоход . Как правило, он выходит через дымоход, создающий естественную тягу.

Если система отопления подключена к баллонам, наполненным пропан-бутаном, то можно использовать те же основные котлы после небольшой модернизации. Здесь нужно просто поменять горелку, часто идущую в комплекте.

Подключение баллонов к котлу осуществляется с помощью редуктора, рассчитанного на расход от 1,8 до 2 мᶾ газа в час. При использовании нескольких баллонов они соединяются через общий редуктор или отдельно для каждого агрегата

Для отбора максимального газа из баллона необходимо приобрести котел с меньшим показателем давления газа.

Лучше всего соединить несколько баллонов. Таким образом, можно реже менять источники газоснабжения. Давление в таком трубопроводе всегда стабильное и это большое преимущество автономного газоснабжения.

Вас больше всего привлекает вариант использования газа в качестве топлива? В таком случае рекомендуем ознакомиться с подробной информацией о частном доме.

Выводы и полезное видео по теме

Экономный вариант автономного отопления:

Имея достаточно информации о разных способах отопления загородного дома, можно выбрать наиболее подходящий вариант.