Как сделать газовое отопление частного дома своими руками
Монтаж автономного отопления своими руками вполне по силам человеку, имеющему навыки подобных работ
Подробно рассмотрены различные схемы монтажа, уделено внимание отдельным деталям
Самостоятельно можно выполнить все работы по монтажу системы отопления дома, кроме:
- врезки системы отопления дома в газовую сеть;
- проектирования газового отопления дома.
Врезку и проектирование выполняют только специализированные организации, имеющие лицензии.
Порядок работ
Принцип работы водяного отопления следующий: вода, нагретая газовым котлом, естественным или принудительным образом циркулирует по трубопроводам, отдавая помещениям тепло. Оптимальная схема отопления двухэтажного частного дома включает устройство системы с теплыми полами на первом этаже и радиаторного отопления на втором этаже. Циркуляция теплоносителя может быть естественной (самотечной) или принудительной (циркуляционным насосом).
Рассмотрим порядок монтажа автономного газового отопления на примере 2-ух этажного дома:
- монтаж котла в котельной на первом этаже;
- монтаж группы безопасности, расширительного бака, циркуляционного насоса
- установка насосно-смесительного узла для теплых полов для циркуляции теплоносителя нужной температуры;
- установка коллектора для теплого пола;
- укладка теплого пола (спецификацию материалов и порядок работы можно найти в интернете);
- установка радиаторов и подключение их к коллектору во всех помещениях второго этажа;
- по окончании полного монтажа отопления делается заливка бетоном теплого пола.
Схемы отопления частного дома с газовым котлом могут быть двух типов:
1. Одноконтурная схема отопления частного дома с газовым котлом (замкнутая, рассчитанная только на обогрев помещений)
2. Двухконтурная схема с использованием специального котла (одновременно отопление и нагрев водопроводной воды)
Схемы разводки автономного отопления
Разводка отопления от газового котла основана на нескольких типовых схемах отопления, которые отличаются по типу циркуляции теплоносителя (обычно воды) и по методам разводки трубопроводов. Различают следующие виды монтажа отопления:
- Однотрубная разводка отопления, в которой трубы закольцованы, а радиаторы расположены последовательно. Теплоноситель, выходя из котла, проходит каждый радиатор по очереди. Температура теплоносителя по мере движения снижается. Примитивна и несовершенна, поскольку температура теплоносителя к концу цикла падает.
- Система «ленинградка» с выделенными байпасами радиаторами является промежуточной и позволяет устранить часть проблем однотрубной схемы;
- Усовершенствованная система «ленинградка» с запорными и балансировочными вентилями;
- Двухтрубная разводка представляет параллельно друг другу идущие трубы подачи и обратки. Позволяет отработавший в радиаторе теплоноситель возвращать для подогрева в котел. Подача теплоносителя к радиатора по такой схеме происходит без потерь тепла.
- Лучевая (коллекторная) разводка распределяет собранный теплоноситель по отдельным радиаторам. Схема сложная, используется нечасто.
Схемы отопления 2-х этажного частного дома могут быть следующие:
1. Система отопления открытого типа
Расширительный бачок — открытая емкость с входным патрубком, подключенным к стояку подачи. Он устанавливается в самой высокой точке системы отопления — теплоноситель не переливается наружу, а расширительный бачок дополнительно выполняет роль воздухоотводчика.
Схема автономного газового отопления открытого типа
2. Система отопления закрытого типа
В системе устанавливается герметичный расширительный бачок, разделенный эластичной мембраной на водяную и воздушную камеры. При температурном расширении излишки теплоносителя попадают в водную камеру бачка. Давление в воздушной камере возрастает, и при снижении температуры давлением теплоноситель возвращается в трубопроводы. Бачок может быть установлен в любой точке, но обычно его монтируют рядом с котлом на трубе обратки. Устанавливается предохранительный клапан сброса давления.
Схема с естественной и принудительной рециркуляцией, которые используются при отоплении двухэтажного частного дома
Организация работы
Для установки теплового насоса необходимо сделать контур. Если ваш дом стоит на скалистой почве, то в ней делают одну или несколько скважин. Их общая длина рассчитывается, исходя из того что на каждый метр углубления в земле приходится порядка 50 Вт энергии. Если вы планируете установить тепловой насос мощностью 10 кВт, то вам понадобятся скважины общей глубиной около 200 м.
Если возле вашего дома есть участок порядка 600 м 2. то вы можете сделать земляной контур. Для того чтобы сделать отопление без газа и дров, необходимо установить специальные трубопроводы на глубине промерзания почвы. Для получения 10 кВт нужно, чтобы контур был длиной около 500 м.
Наиболее предпочтительным вариантом является использование ближайшего водоема. Он должен быть проточным и достаточно большим по размерам. В нем необходимо установить водяной контур, общей длиной 333 м. Этой длины достаточно для производства 10 кВт.
Реже всего используют воздушные контуры. Это обусловлено тем, что минимальная температура, при которой такой насос сможет функционировать, составляет -20 о С.
Принцип его действия такой же, как и любой холодильной машины. Он потребляет электроэнергию и преобразовывает ее в тепловую энергию. Насос отбирает тепло у охлаждаемых продуктов, а конденсатор передает его в помещение. То есть тепло берется из недр земли.
Печи из кирпича или русские печи
В классическом виде русская печь представляет собой чудо инженерной мыли с очень эффективной системой обогрева. Мало того, что печь обогревала всю избу, она ещё была полифункциональной кухней, кроватью с подогревом и даже баней.
В современных условиях
Сделать древнюю русскую печь современной достаточно просто:
- Если одна из сторон будет встроена в стену, отделяющую одну комнату от другой, то будет обеспечен обогрев уже двух комнат. Однако, у печки целых четыре стороны.
- Если умудриться встроить печь в две стены двух разных комнат, то отапливать можно практически весь дом.
- Если дом большой, то силами одного источника тепла не обойтись — придётся делать систему труб и батарей с водонагревательным элементом.
Отличается русская печка от простой кирпичной размерами и отсутствием лежанки. Кирпичная печь обладает большой инерцией — долго нагревается, но и долго остывает.
Чтобы процесс остывания длился дольше, существует система заслонок, удерживающая горячий воздух. Однако именно в этой системе и заключается самая большая опасность печи — если заслонку закрыть раньше времени, то угарный газ из топки пойдет не в трубу, а в дом.
Цена
Стоимость возведения кирпичной печи зависит от ряда факторов: во-первых, от размеров, во-вторых, от выбранных материалов, в-третьих, от оплаты труда печника. Причем работа стоит дороже всего.
Итак, если печник берет умеренно, а печь вы не собираетесь украшать мрамором и керамикой, то сможете уложиться в 20-60 тысяч рублей. Дорого это или нет — каждый оценивает по-своему. Однако следует учитывать тот факт, что печь простоит не один десяток лет.
Сильный ветер согреет дом
Весьма успешно в качестве альтернативного источника для отопления загородного дома можно использовать энергию ветра. Этот ресурс невозможно исчерпать. Он имеет свойство возобновляться. Чтобы использовать силу ветра, потребуется специальное приспособление, называемое ветряк.
Принцип использования энергии ветра
Для преобразования силы ветра в альтернативный источник отопления потребуется ветрогенератор. Они бывают вертикальными и горизонтальными в зависимости от оси вращения. Существует много производителей, предлагающих свои модели клиентам.
Ветроэнергетические установки бывают с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Большая производительность у горизонтально ориентированных
Стоимость зависит от материала, размера самой установки и мощности. Также, можно соорудить ветряной генератор своими силами, используя подручные материалы.
Любой ветряк состоит из таких составляющих:
- лопастей;
- мачты;
- флюгера, чтобы улавливать направление ветра;
- генератора;
- контроллера;
- аккумуляторных батарей;
- инвертора.
Принцип работы ветроэнергетической установки основан на силе ветра, вращающего лопасти ветряка. Лопасти, закрепленные на мачте, находятся высоко над землей. Чем выше, тем выше производительность. Так, для снабжения одного дома достаточно высоты 25 м.
Вращающиеся лопасти приводят в движение ротор генератора. Он начинает вырабатывать трехфазный переменный ток, требующий дальнейшего изменения. Этот ток поступает к контроллеру, где преобразуется в постоянный. Он используется для зарядки аккумуляторных батарей.
Пройдя через батареи, ток выравнивается и поступает на инвертор, где происходит его преобразование в однофазный переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 Вольт. Теперь его можно использовать для бытовых нужд, в системе электрического отопления.
Особенности расположения ветряков
Ветряные установки способны работать при определенных условиях. Во-первых, ветрогенератор — довольно объемное сооружение, требующее внушительной площади для устройства. Маленький прибор не способен удовлетворить потребности в энергии. Его высота должна превышать минимум на 10 м окружающие дома, деревья и прочие строения, а линии электропередач и прочие объекты должны находится в 100 м от ветряка. Это требование не всегда выполнимо – не все владельцы частных домов имеют приусадебные участки достаточной площади.
Жидкотопливные котлы эффективно и надежно
По производительности и характеристикам жидкотопливные котлы очень близко подобрались к газовым, существенная разница лишь в стоимости и виде топлива, которое для них используют: мазут, дизельное топливо, керосин, реже рапсовое масло. Вот их самые важные особенности:
- Сложности часто возникают при доставке и хранении топлива, которое отличается высокой стоимостью и горючестью.
- При использовании этих котлов возникает потребность в дополнительном помещении — котельной.
- Дизельные котлы «обошли» все остальные по выбросу вредных веществ в атмосферу, кроме того, они нуждаются в качественной защитной автоматике.
- Жидкотопливные котлы имеют отличный показатель КПД.
При мощности до 10 кВт, например, без труда обогреют дом площадью до 100 м², поэтому они подходят даже для больших зданий. Существуют водогрейные и паровые котлы, большинство из них отличается компактностью и простотой монтажа.
3 Обогрев помещения водородом
В этом случае обогрев помещения обеспечивается за счет каталитической реакции, которая протекает между водородом и кислородом, что приводит к выделению молекул воды. Таким образом, в процессе работы выделяется достаточно большой объем тепла, которого хватает для того, чтобы в доме царила теплая уютная атмосфера. Водородные котлы отличаются еще одним преимуществом — они в состоянии эффективно обогревать пол.
https://youtube.com/watch?v=xw21Otg2DX8
Если было принято решение остановить свой выбор на водородных агрегатах, то проблем с выбором не возникнет, поскольку в продаже присутствует широкий ассортимент подобного оборудования. При этом в процессе подбора котла учитываются размеры того помещения, которое планируется обогревать. Что касается КПД агрегатов данного типа, то он достаточно высок, около 96%.
Что такое альтернативный источник тепла
Так как традиционно дом отапливают газовым котлом, то под альтернативным отоплением дома будем подразумевать любой отопительный прибор, который работает не на газу.
Когда это актуально
- У вас нет возможности подключиться к газовой сети или это стоит слишком дорого;
- Вы хотите уменьшить зависимость от газа и иметь страховку в случае сильных морозов или перебоев с его подачей;
- Для экономии на отоплении. Комбинирование и правильное управление источниками тепла сократит ваши расходы на отопление.
Типы альтернативных источников энергии
Условно, альтернативные источники тепла делятся на два вида:
- Которые работают в дополнение к котлу. В силу разных причин они не способны полноценно обеспечить здание теплом. Основную отопительную мощность покрывает газовый котел, а другие источники поддерживают его работу в пиковые нагрузки или межсезонье.
- Которые заменяют газовый котел. Это те источники тепла, которые способны вырабатывать достаточную отопительную мощность, чтобы обогреть здание.
Рассмотрим, какие приборы можно использовать в каждом случае.
Газ электричество или дрова
В качестве энергоносителя для отопления дома сегодня многие предпочитают электричество. Данный способ отопления имеет целый ряд преимуществ, которые делают его современным, удобным, эффективным и экономичным.
Мнение застройщиков и владельцев загородных и частных домов сводится к тому, что электрическое отопление наиболее выгодно, так как не требует множества согласовательных документов. Да и больших финансовых затрат при монтаже данной системы отопления не понадобится. Среднерыночная цена электрического отопительного котла для отапливаемой площади 100-150 кв.м. составляет 35-36 тыс. рублей. Если площадь дома меньше, то и затраты на покупку котла будут ниже. Вместе с тем выбор электрических систем отопления настолько широк, что каждый владелец дома может выбрать то, что отвечает его требованиям по простоте монтажа и доступной цене. К другим преимуществам можно отнести:
- оборудование системы электроотопления не требует затрат времени и денег на получение проекта, технических условий и акта ввода в эксплуатацию, как например, с газовым оборудованием;
- нет необходимости в землеройных работах и прокладке труб;
- электрическое отопление обладает высоким уровнем безопасности и экологичности (электрические котлы в отличие от газовых никогда не взрываются, не образуют опасных продуктов горения (угарный газ);
- электрические приборы для отопления полностью автоматизированы, просты и надежны в эксплуатации.
Кроме электрокотлов, можно использовать альтернативное электрическое оборудование, например, электроконвекторы для локального отопления каждой комнаты в отдельности, тепловые завесы, теплый пол, что позволит без высоких финансовых затрат поддерживать в доме комфортный температурный режим.
Вместе с преимуществами электрическая система отопления имеет и недостатки. Их немного, но они все же есть. Прежде всего, к недостаткам относятся:
- Необходимость в стабильном напряжении. Если напряжение постоянно скачет, часто случаются перебои с подачей электроэнергии, то оборудовать дом электрической системой отопления нецелесообразно.
- Высокое потребление электроэнергии. Особенно в осенне-зимний период. Для обогрева дома площадью 150 кв.м. потребуется 15 кВт в день, не считая другие электроприборы.
- Высокая стоимость электроэнергии.
Сравним для наглядности электричество с другими энергоносителями – твердым топливом (дрова) и газом.
Печное отопление в доме площадью 100-150 кв.м. потребует на один отопительный сезон (7 месяцев – с октября по апрель) покупки 20 кубометров дров. Среднерыночная цена за 1 кубометр сегодня составляет около 2000 руб., а березовые дрова – 3500 рублей за куб. Один отопительный сезон обойдется владельцу дома в приличную сумму. Как видим, экономии как таковой нет. В отличие от электрического и газового отопления дровяная печь требует постоянного внимания и контроля, так как обладает высокой пожароопасностью.
Газовое отопление при любой площади дома в разы дешевле твердого топлива и электричества. Однако не во всех регионах, а тем более небольших сёлах и деревнях, имеется возможность присоединиться к магистральному газопроводу. Но если такая возможность и есть, то не всегда оборудование дома газовым отоплением может принести экономию. Если оценивать каждый энергоноситель с точки зрения общих расходов, включая покупку оборудования, монтаж и эксплуатацию, то электричество окажется намного экономичнее.
Применения электричества для организации отопления
Применение электроэнергии один из способов создать отопление частного дома без газа с монтажом водяного контура. Конечно это дорогостоящий вид обогрева. В принципе возможны следующие электрические системы отопления для частного дома с использованием электроэнергии:
- использование электрокотла для водяного отопления;
- размещение в помещениях дома электрических конвекторов;
- использование инфракрасных обогревателей;
- создание теплых полов.
Электрический конвектор
Электрический конвектор – простейшее устройство для нагрева воздуха в жилом помещении. Устройство отопления методом установки электрических конвекторов подкупает простотой монтажа, безопасностью, наличием защиты от перегрева и экологичностью. Инфракрасные обогреватели не менее удобны для применения, а иногда выбирается комбинированный вариант использования электрических обогревателей.
Подобные устройства легко объединить в одну систему и обеспечить ее работу в автоматическом режиме. Если на электрические конвекторы для отопления частного дома цены вполне доступны, то постоянный рост тарифов на электроэнергию уменьшает спрос на эти удобные системы обогрева.
Инфракрасные теплые полы
Одним из наиболее востребованных вариантов для загородного дома являются инфракрасные теплые полы. Они выпускаются в виде пленки, толщина которой около 3 мм. Монтаж такого пола простой и доступный. Пленка укладывается под любое напольное покрытие. Нередко пленку устанавливают на стены и даже на потолок. На потолке «теплый пол» размещают чаще всего в двухэтажных коттеджах или в домах с мансардой. Большая площадь обогрева ускоряет обогрев всего помещения и экономит до 40% электроэнергии.
Электрический котел
Электрические котлы вполне достойная замена газовым котлам. С их помощью легко создать отопление дома альтернативное газовому отоплению. Только цена электричества существенно ограничивает спрос на эти удобные и безопасные приборы.
Каждые 100 м2 требуют мощности 10 кВт. Если нужно будет установить мощный котел, то придется согласовать его установку с Энергонадзором. Электропроводка в доме, как правило, не соответствует требованиям, поэтому делают дополнительную линию от входа до котла.
По принципу действия котлы использующие электроэнергию для нагрева теплоносителя делятся на:
- электрический котел с установленными ТЭНами;
- электродный электрический котел;
- индукционный электрический котел.
Все вышеперечисленные приборы имеют общие особенности, которые отличают их от газовых и твердотопливных котлов. Эти особенности, которые могут стать преимуществами при применении котлов для отопления загородных домов:
- высокий уровень безопасности;
- бесшумность;
- простая регулировка температуры жилья, возможность автоматизации;
- нет проблем с топливом, его транспортировкой и хранением;
- не вредят окружающей среде;
- легко устанавливаются;
- могут быть напольными, настенными, трехфазными и однофазными.
Электродный котел
Электродный котел — самый экономичный электрокотел для отопления частного дома, обладающий небольшими размерами. По сравнению с ТЭНовыми котлами, экономия достигает 40 %. Характеризуются отсутствием накипи и быстротой нагрева воды.
ТЭНовый котел
ТЭНовый котел нагревает воду в контуре посредством трубчатых нагревательных элементов. Его основная функция – генерировать тепло. Контур отопления практически ничем не отличается от схем, применяемых для газовых или твердотопливных котлов. При этом нужно правильное расположение батарей отопления в частном доме относительно окон. Если окон несколько, то радиаторы устанавливаются под каждым окном.
Существуют правила и нормы установки батарей отопления:
- между стеной и батареей расстояние не менее 2 см;
- между подоконником и радиатором 8 – 10 см;
- между полом и низом батареи 10 – 12 см;
- во всех случаях желательна установка теплового экрана.
Индукционный котел
Утепление дома вместо отопления
На первый взгляд отказ от отопления может показаться утопией, но на самом деле вполне можно обойтись качественно выполненным утеплением.
Мода на такие пассивные (сверэкономные) дома уже давно охватила значительную часть Европы. Пассивный дом был спроектирован в Германии Институтом пассивного дома, при этом удельный расход тепла на отопление не должен превышать 150 кВт/ч на 10 кв. м за год. С учетом всех бытовых нужд – эксплуатация электроприборов, освещение, горячая вода данный показатель не должен превышать 120 кВт/ч на 1 кв. м за год.
Конечно, найдется немало людей, которые станут утверждать, что в условиях нашего климата эта затея невыполнима, но это вовсе не так. Готовым примером можно считать соседнюю Финляндию с более суровым климатом, где в Хельсинки был построен целый квартал пассивных домов, годовое потребление электроэнергии которых составляет всего лишь 750-850 кВт/ч на 1 кв. м.
Планы на будущее полагают снизить этот показатель до 700 кВт/ч. Секрет успеха заключается в достаточно толстых стенах, а также установке низкоэмиссионных стекол, которые блокируют инфракрасное излучение наружу, а также использованию тепловых насосов.
Из-за того, что в нашей стране пассивные дома пока не строят, достаточно трудно определить экономический эффект от такого решения.
Дополнительная экономия
И представьте себе, это еще не все! Современное оснащение домов и квартир предполагает использование дополнительного оборудования, которое может использоваться в том числе и для обогрева помещения.
Сплит-системы
Возможно, вас это удивит, но современные системы кондиционирования воздуха предусмотрены не только для его охлаждения, но и для обогрева. Конечно, использование этой функции выливается в копеечку, но зачастую такие расходы полностью оправдывается отсутствием любых других альтернатив.
Единственное «но» – уровень влажности будет ниже нормы, но когда на чашах весов стоит замерзание и сухой воздух, целесообразность выбора в пользу обогрева сплит-системой становится очевидным.
Теплый пол
Еще одна альтернатива, которая в межсезонье может обогреть все помещения даже без вспомогательных отопительных приборов. Конечно, и в этом случае квитанция ЖКХ в конце месяца вас явно не обрадует, но тут, как говорится, на безрыбье и…
Водяной контур
Чем отопить дачу или дом, если нет газа? Водяной контур позволит сделать это с низкими эксплуатационными расходами. Источник тепла, использующий электроэнергию или энергию сгорания топлива, нагревает теплоноситель, циркулирующий в системе отопления здания.
По трубам нагретая жидкость поступает в теплообменники, расположенные в комнатах, и там отдает свое тепло воздуху.
Твердотопливный котел
Как дешево отопить дом? Использовать твердое топливо. В топке, окруженной теплообменником, сгорает загруженное в нее топливо. Продукты сгорания выходят через дымоход, а зола и шлак просыпаются чрез решетку колосника в накопитель
Плюсы:
- простота конструкции;
- дешевизна топлива;
- нет нужды в дорогом сервисном обслуживании.
Минусы:
- большой объем ручной работы: загрузка топлива, удаление шлака и золы;
- малая автономность работы: от нескольких часов (на дровах) до суток (на угле);
- отложение сажи в топке и дымоходе.
Это самый экономичный способ обогрева дома без газа и электричества.
Жидкотопливный котел
Это надежный и не слишком дорогой способ обогреть дом. Внутри теплообменника расположена дизельная горелка, форсунка подает топливо под давлением, образуя рабочую смесь. Система автоматики регулирует мощность и отключает подачу топлива при угасании пламени.
Плюсы:
- большая автономность работы;
- точное управление мощностью;
Минусы:
- высокая стоимость топлива;
- неприятный запах солярки и продуктов сгорания;
- дорогое сервисное обслуживание.
Электрический котел
Электронагревательный элемент расположен внутри расширения трубопровода.
Плюсы:
- малые габариты, не требуется отдельное помещение и дымоход;
- низкая цена котла;
- плавная регулировка мощности;
- быстрый прогрев.
К минусам относится самые высокие расходы на отопление и риск поражения электрическим током. Это удобный, но достаточно дорогой способ отопить дачу зимой.
Одноконтурная
К выходцу котла подключается ближайший к нему радиатор, прошедшая через него жидкость, подается в следующий и так до последнего теплообменника. Его выход соединяется со входным патрубком котла.
Единственная труба позволяет сэкономить на материалах и работах, но обеспечить одинаковую температуру в комнатах можно будет только после длительной многоступенчатой регулировки.
Двухконтурная
Прокладывается две параллельных трубы: прямая и обратная все радиаторы подключаются к ним параллельно. Затраты на материалы удваиваются, зато намного проще установить комфортную температуру в каждом помещении.
Лучевая
Каждый радиатор подключен к прямому и обратному коллектору двумя отдельными трубами. Такая схема дороже всех по материалам и монтажу. Она позволяет регулировать напор и температуру в каждом радиаторе отдельно.
Кром этого, любой радиатор можно отключить для ремонта или обслуживания, не останавливая систему. Текущие расходы на отопление минимальны.
Теплый пол
Под напольным покрытием в цементной стяжке размещаются трубы с теплоносителем, подключенные к котлу.
Плюсы:
- равномерный прогрев комнаты по высоте;
- нет слоя холодного воздуха над полом;
- снижаются затраты на отопление.
Минусы:
высокие затраты на материалы и монтаж;
низкая ремонтопригодность.
Радиаторы
Теплообменники подвешиваются к внешней стене под окнами и рядом с входной дверью.
Плюсы:
- низкие затраты на установку;
- простота обслуживания и ремонта.
Минусы:
- высокие затраты на обогрев частного дома;
- слой холодного воздуха над полом.
