Автономная система отопления частного дома — полное руководство

Энергосберегающий дом – это комплекс современных технологий, позволяющих обеспечить себе почти автономное существование в частном доме, благодаря определенной системе утепления, отопления, экономии электроэнергии (за счет специального электрического счетчика или датчиков движения, вместо обычных ламп) и некоторым другим средствам.

Строение и принцип работы воздушной нагревательной системы

В состав воздушной системы отопления входят следующие основные элементы:

Строение и принцип работы воздушной нагревательной системы
  • нагревательный прибор. В зависимости от расположения частного дома и доступности топлива выбор может быть сделан в пользу электрического, солнечного коллектора, калорифера любого типа, газового котла либо другого нагревателя;
  • теплообменник, обеспечивающий непосредственный нагрев воздуха;
  • система воздуховодов, с помощью которых обеспечивается распределение тёплых воздушных масс по всей территории дома;
  • устройство управления. Позволяет отрегулировать режим работы оборудования для формирования подходящего температурного режима.

Принцип работы системы воздушного отопления достаточно прост. Холодный воздух, пройдя через нагревательный прибор, прогревается до заданной температуры. Воздуховоды обеспечивают его распределение по всем помещениям. После смешивания с воздушными массами внутри жилых комнат, достигается комфортная температура в них. В процессе работы отопительного оборудования удаётся избежать чрезмерного давления, способного вызвать хлопанья дверьми или вызвать трудности при открывании окон.

Строение и принцип работы воздушной нагревательной системы

Отличительные особенности

Теоретически, уровень коэффициента полезного действия (КПД) современных котлов, работающих от электричества, составляет 99%.

На практике это означает, что на максимальном уровне мощности, электрокотел на производство 9 кВт тепловой энергии затратит 9,091 кВт электричества.

КПД электрических котлов с течением времени может упасть до 70-80% из-за появления накипи на нагревательном элементе. В таком случае, нагрев воды повлечет за собой более значительные энергозатраты.

Степень экономичности котла будет напрямую зависеть от принципа его функционирования, а также удобства системы управления прибором:

  • модулируемой мощности;
  • режимов планирования;
  • возможности настройки оборудования с учетом работы в ночное время, когда электроэнергия стоит дешевле.
Отличительные особенности

Главное конструктивное отличие энергосберегающих котлов от обычных заключается в том, что они не имеют ТЭНа.

Вместо него устанавливается индукционная катушка или электрод. В таких устройствах роль проводника выполняет жидкость, которая также является и тепловым носителем.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При наличии электрода, электроток внутри котла проходит путь от него к стенкам агрегата именно через воду, производя ее нагрев.

Если котел оборудован катушкой индукции, подогрев жидкости производится проходящими сквозь нее магнитными волнами.

Что такое энергосервис

Энергосервис — это комплекс мер по проведению энергосберегающих мероприятий в зданиях или на объектах. Цель этих работ — снижение затрат заказчика на энергоресурсы при сохранении условий, когда в здании комфортно находиться. Для России это направление достаточно новое как для потребителей, так и для поставщиков услуг.

Энергосервисом в столице занимаются частные компании. Государственное казенное учреждение «Энергетика», находящееся в ведении городского Департамента жилищно-коммунального хозяйства, обеспечивает развитие и контроль в этой сфере, способствует внедрению энергосберегающих технологий в Москве. Учреждение помогает наладить сотрудничество частных энергосервисных фирм с префектурами, управляющими компаниями и непосредственно горожанами. Для этого создана горячая линия, специалисты которой готовы ответить на все вопросы по энергосбережению. Получить консультацию можно в рабочие дни с 09:00 до 18:00 по телефону: +7 (495) 694-20-82.

Недавно ГКУ «Энергетика» получило статус регионального центра энергосбережения города Москвы. Это дает учреждению возможность формировать нормативную базу, готовить изменения в столичное законодательство об энергосбережении, способствовать повышению энергоэффективности, создавать типовые формы энергосервисных договоров, контролировать исполнение этих договоров, консультировать горожан.

Читайте также:  Правила выбора и установки электрических котлов для бани

Сейчас сотрудничество идет, как правило, через префектуры. Районные власти при поддержке и совместно с ГКУ «Энергетика» и управляющими организациями проводят встречи москвичей с представителями энергосервисных компаний. Но возможен и обратный процесс. Инициативные жильцы сами обращаются в ГКУ «Энергетика» с просьбой найти для них инвестора и заключить энергосервисный договор.

Устройство и принцип работы электродного котла

Поскольку принцип работы установки не отличается особой сложностью, конструкция агрегатов предельно проста.

Электродный котел включает в себя:

  1. Корпус;
  2. Клемму для подключения нулевого провода;
  3. Основание;
  4. Электрод;
  5. Клемму для подключения фазового провода;
  6. Входной патрубок;
  7. Выходной патрубок;
  8. Кожух;
  9. Клемму для подключения заземления или зануления.

В большинстве конструкций роль второго электрода играет корпус прибора1, подключенный к нулевому проводу через клемму 2.

Емкость с одной стороны герметично закрыта основанием 3, в котором закреплен центральный электрод 4. Подача напряжения на стержень осуществляется фазовым проводом через клемму 5.

Подача теплоносителя осуществляется через входной патрубок 6, расположенный в нижней части агрегата. Нагретый теплоноситель поступает в отопительную магистраль через выходной патрубок 7, обычно, расположенный в верхней крышке изделия. Для установки арматуры оба патрубка имеют резьбовые наконечники.

Внешний кожух 8, имеет специальную клемму 9 для подключения провода заземления и служит дополнительной защитой от поражения электрическим током. Кроме этого, форма и полиамидное покрытие кожуха могут обеспечить привлекательный внешний вид всей установки.

Для повышения эффективности работы отопительной системы, перед входным патрубком устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий интенсивное прохождение жидкости через рабочую полость устройства.

Если для достижения требуемого результата требуется мощность более 10 кВт, целесообразно использовать электродный котел подключаемый к трехфазной электросети.

Принцип работы трех электродного агрегата не отличается от принципа работы обычного котла, отличие заключается в числе стержней и их размещении. Каждый электрод соединяется с отдельной фазой через специальные клеммы в нижней части установки. Располагаются стержни в вершинах правильного равностороннего треугольника, вписанного в окружность рабочего цилиндра. Для заземления прибора используется клемма на корпусе.

Поскольку в процессе эксплуатации электроды могут разрушаться, конструкция установки предусматривает их оперативную замену. Для этого необходимо:

  1. Слить теплоноситель из отопительной системы;
  2. Отсоединить нижнюю крышку;
  3. Заменить разрушенные электроды;
  4. Установить нижнюю крышку на место и проверить герметичность крепления;
  5. Заполнить магистраль жидким электролитом;
  6. Возобновить подачу электроэнергии.

Преимуществом электродных установок является то, что при отсутствии в системе теплоносителя не происходит разрушения деталей котла.

Системы управления

Поскольку конструкция самого котла не предусматривает никаких контролирующих элементов, регулировка осуществляются с помощью внешних управляющих систем.

Простейший блок состоит из одного термодатчика, устанавливаемого перед входным патрубком и отключающим подачу электроэнергии по достижению заданной температуры. Более точная регулировка осуществляется с помощью двух термодатчиков, расположенных на входе и выходе.

Стоимость автоматической системы регулирования является наиболее весомой составляющей цены электродного котла, которая может изменяться в довольно широком диапазоне.

Современные энергосберегающие системы отопления: передовые технологии

Современные отопительные установки должны экономить и деньги, и энергию. Поэтому каждое инновационное средство создают, учитывая эти условия.

Для частного дома можно использовать различные системы отопления. Среди них топливо, газ и электричество (электроотопление) встречаются чаще всего.

Рассмотрим передовые технологии, которые могут прийти на замену традиционным источникам энергии:

  1. Гелиосистемы (геотермальные системы). Они позволяют использовать солнечную энергию. Сейчас гелиосистемы набирают большую популярность и становятся все доступнее и разнообразнее. Это перспективная технология энергосбережения.
  2. Тепловые панели. Также очень эффективное средство экономии энергии. Эти панели просты в использовании, безопасны и функциональны. Они не боятся воды и пыли и могут стать неплохой частью интерьера.
  3. ПЛЭН. Энергоэффективное отопление системы ПЛЭН способно заменить как газ, так и электричество. Данные нагреватели работают за счет инфракрасного излучения, но они абсолютно безвредны и безопасны.

Каждое описанное выше инновационное средство энергосбережения просто в использовании, несмотря на некоторую разницу в цене и физические параметры. При желании любую выбранную систему можно установить своими руками.

Читайте также:  Печи из кирпича для дома с фото и инструкцией по кладке

Новинки на рынке систем отопления появляются не часто, поэтому не стоит переживать из-за возможного устаревания выбранного вами средства.

Эффективное отопление: ПЛЭН и гелиосистема

Новые способы энергоснабжения по многим параметрам уступают геотермальным системам или системе ПЛЭН.

Использование солнечной энергии – лучшее решение при выборе эффективного отопления в межсезонье.

Гелиосистемы очень перспективны и вскоре будут использоваться в различных государственных учреждениях, в частных домах, в системе городского освещения. В развитых регионах страны уже активно отказываются от центрального отопления, потому что это приносит больше хлопот и затрат.

Принцип работы гелиосистемы:

  • Жидкость в коллекторе нагревается за счет солнца.
  • Теплоноситель попадает в бак и отдает свое тепло.
  • Жидкость остывает и снова направляется в батарею.

Что касается системы ПЛЭН, она работает за счет инфракрасного излучения — превращает электромагнитную энергию в тепловую. Предметы, попадающие под волны ПЛЭН, нагреваются и отдают свое тепло. Влажность воздуха при этом не меняется, хотя в комнатах с хорошим воздухообменом система ПЛЭН наиболее эффективна.

Система ПЛЭН не только безвредна, но и полезна для здоровья из-за инфракрасных волн: в медицине давно существуют процедуры, которые используют инфракрасное излучение.

Данным способом обогрева уже пользуются в детских учреждениях, офисах, промышленных зданиях и частных домах.

Если вы хотите дом, сберегающий энергию, не бойтесь потратить средства на ПЛЭН или гелиосистему, они быстро окупятся (примерно за год) и не принесут особых хлопот. Помимо этого, они абсолютно безопасны, легко устанавливаются, не требуют дополнительного обслуживания. Для энергосберегающего дома подобные системы отопления очень выгодны и, несмотря на кажущуюся сложность работы, просты и, что не менее важно, долговечны (до 30-50 лет работы).

Купить солнечные коллекторы

Какое отопление экономичнее

Могу с уверенностью сказать, что теплые полы будут самыми экономичными в загородном доме, ведь горячий воздух образуется снизу и постепенно подымается вверх, равномерно прогревая всю площадь помещения.

Ходить по такому покрытию очень комфортно, особенно если полы залиты холодными по своей структуре материалами, либо на них расположена плитка. Для укладки подобного типа системы можно использовать воду или антифриз как теплоноситель и элементы, работающие от электричества на выбор.

Экономия электроэнергии — причины и цели

Традиционно население стран бывшего СССР считает европейцев поголовно богатыми, транжирящими денежные суммы направо и налево. Поэтому-то «новые русские» из 90-х годов обзаводились дорогими авто и многоэтажными особняками, сияющими электрическим светом круглые сутки — пытались походить на состоятельных европейцев, не считаясь с расходами. Между тем даже состоятельные европейцы предпочитают экономить на любых коммунальных благах: практически не пользуются для купания ванной — только душем; никогда не стирают белье и не моют посуду днем — только ночью, программируя стиральную и посудомоечную машинки для этого (ночные тарифы на электроэнергию более дешевы); не пользуются электроприборами на кухне для разогрева пищи и т.д., предпочитая использовать в этих целях газовую плиту. И еще — европейцы никогда не будут поддерживать электроосвещение внешней подсветки участка подле дома круглую ночь, активируя его лишь при необходимости. Выходит, что ситуация с уровнем богатства населения Европы и СНГ с позиции коммунальных платежей обратная в корне — транжиры здесь не европейцы, а наши сограждане!

С середины 90-х годов правительство РФ предпринимает шаги в области энергосбережения, однако связанный с ним комплекс мер воспринимается населением негативно. Зачем необходимо экономить энергию и энергоносители? Рассмотрим этот вопрос на примере мероприятий, направленных на экономию электроэнергии.

Экономия электроэнергии — причины и цели

С 1996 — года в России внедряется система учета электроэнергии по двум тарифам — дневному (с 7 утра до 23 часов вечера) и ночному (соответственно, с 23 до 7 часов), учет потребления электроэнергии ведется особым электросчетчиком, запрограммированным на два тарифа. По двухтарифной системе киловатт ночной электроэнергии стоит примерно в два раза дешевле дневного. Потребность во введении данной системы учета связана с неравномерностью суточной нагрузки на производителя электроэнергии — электростанцию. Как правило, пиковое электропотребление приходится ежедневно на утро и вечер, поэтому система двойной тарификации призвана побудить население перенести часть нагрузок на энергосистему на ночное время, поскольку это будет выгодно и потребителю и поставщику. Выравнивание нагрузки на энергосистему за счет пользования электроэнергией ночью позволит снизить расходы на ремонтные работы оборудования электростанций, сократить потребление энергоносителей, улучшить экологическую обстановку (каждая сожженная тонна угля дает около 2-х тонн углекислого газа).

Читайте также:  Как выбрать комнатный регулятор температуры

В числе мер по экономии электроэнергии — запрет производства и продажи на территории России ламп накаливания мощностью от 100 Вт и более, в перспективе будут запрещены и лампы меньшей мощности. Кстати, в Евросоюзе полный запрет на производство и использование ламп с нитью накаливания введен уже с сентября этого года.

Вариант №2: для частного дома

В частном доме хозяева никак не ограничены в своих возможностях, так как у них работает собственная система отопления (чаще всего от котла). Но сложности всё же могут возникнуть. Ведь придётся дополнительно проводить автоматику к котлу, чтобы упростить следующие процессы:

  • заполнение топливом;
  • контроль над силой горения;
  • циркуляция носителя;
  • контроль над температурными границами;
  • установка таймера работы.
Вариант №2: для частного дома

В некоторых случаях для загородного дома необходимо автоматизировать сразу всю котельную установку.

Индукционные котлы – безопасная работа

Устройство простое в управлении. Оно полностью безопасно и характеризуется следующими преимуществами:

Индукционные котлы – безопасная работа
  • Нет нагревательного элемента, который накапливает накипь и другие тяжелые металлы.
  • Повышенный КПД.
  • Работа стабильная. Ее не сможет нарушить даже резкий перепад напряжения. Котел продолжает функционировать и не отключается.
  • Отсутствие фланелевых и резьбовых соединений.
  • Минимальный риск протечки.
  • В систему может быть залита любая жидкость.
  • Срок службы составляет не менее 30 лет.
  • Высокая степень безопасности.

Оформление разрешительных документов для обустройства автономного отопления

Для устройства системы автономного отопления в загородном доме придется обращаться в сельскую или городскую администрацию по месту проживания, так как монтаж подобной системы является перестройкой или перепланировкой помещения, понадобятся следующие документы:

  1. Заявление утвержденной формы, которая оговорена в Правительственном Постановлении от г. №266.
  2. Свидетельство о праве собственности с приложением сопутствующих документов: государственной регистрации, договоров дарения или передачи жилья в собственность, нотариально заверенном праве наследования.
  3. При долевом участии потребуется подтверждение владения недвижимостью от всех собственников и их согласие на монтаж системы (подпись всех проживающих в заявлении).
  4. Ксерокопия техпаспорта помещения.
  5. Подтверждение архитектурных органов и организаций, занимающихся охраной памятников, статуса жилья — представляет ли оно архитектурную, историческую или культурную ценность.
  6. Проект устройства или перепланировки, состоящий из плана размещения газопроводной магистрали и установки котла.
  7. При установке мощного электрокотла (если значение превышает 30 кВт) потребуется копия его паспорта с подтверждением максимальной мощности, договор электроснабжения.
  8. Проект переустройства дома (перенос или демонтаж внутренних перегородок, стен, дверных и оконных проемов), если он происходит при установке оборудования. Его составляет проектная организации, в документах содержится основная информация по устанавливаемой системе, технические расчеты. Так же проектные решения согласовываются со службами пожарной охраны, санитарно-эпидемиологической станцией, газовщиками.
  9. Технические условия подключения газовой магистрали (выдается газораспределительными государственными организациями или частными собственниками топлива и коммуникаций), устройства вентиляции в помещении с котлом.

Данный пакет документов подается в межведомственную комиссию, отвечающую за эксплуатацию жилищного фонда и размещенную в администрации, ожидать ответа следует около 45 дней.

После проведения работ по подключению и монтажу сетей соответствующими службами, составляется акт приемки, его копия подается в службу регистрации объектов недвижимости.

Рис. 19 Установленный котел на жидком топливе