Виды отопления загородного дома: сравнение отопительных систем по типу топлива
Все существующие виды отопления для загородного дома можно классифицировать как по используемому топливу, так и по методу передачи тепла. Единого принципа, по которому их выбирают, не существует.
Эффективность обогрева жилья зависит от климата в регионе, площади дома, личных предпочтений, других факторов.
Содержание статьи:
- Печка на дровах в отоплении дома
- Виды печей на дровах
- Улучшение характеристик печного отопления
- Отопление дома электричеством
- Электрический котел в водяной системе отопления
- Конструктивные особенности электрокотлов
- Особенности электродных агрегатов
- Устройство индукционного оборудования
- Отопление электрическими конвекторами
- Теплые электрические полы для обогрева дома
- Инфракрасный обогрев помещений
- Газ для отопления дома
- Выводы и полезное видео по теме
Печка на дровах в отоплении дома
Принцип работы печки на дровах прост — топливо, сгорая, выделяет тепло. Стенки нагреваются и отдают тепло воздуху комнаты. Печному отоплению, как и любому другому, присущи свои плюсы и недостатки.
К заметным преимуществам дровяной печи относят:
- особую уютную атмосферу, создать которую не может ни один другой вид отопления;
- сравнительно небольшие финансовые вложения;
- возможность сделать ее оригинальным элементом интерьера;
- экологичность, доступность топлива.
Вместе с тем печь отбирает полезную площадь и имеет небольшой КПД. Чем больше дом, тем габаритней будет этот источник тепла. Прежде чем нагреть воздух в комнате, нужно загрузить в топку дрова, затем периодически повторять эту процедуру.
Такая небольшая печь из кирпича может обогреть небольшое помещение. На ее поверхности можно готовить еду и греть воду
Необходимо ждать пока топливо хорошо разгорится и прогреет конструкцию. Только после этого ритуала по комнате разольется долгожданное тепло.
Виды печей на дровах
Традиционные дровяные печи выкладывают из кирпича. Наличие в них змеевидных дымоходов позволяет хорошо нагреть воздух в комнате и сохранять тепло длительное время. Ее можно использовать как камин и готовить на ее поверхности пищу.
Существует 3 категории кирпичных печей:
Изготавливают дровяные печи и из чугуна. Они компактны, поэтому впишутся в любой уголок дома. Продукты горения выводят обычно через дымоход из гофры. Такие печи позволяют быстро прогреть помещение.
Печи из жаростойкой стали также быстро прогревают воздух в доме. Но удерживается комфортная температура недолго. Иногда для изготовления металлических дровяных печей применяют нержавейку. Она дольше хранит тепло, но швы плохо выдерживают быстрый нагрев и часто повреждаются.
Существует много разных моделей дровяных печей. Производители укомплектовывают их специальными устройствами, повышающими эффективность эксплуатации, снижающими количество токсинов в дыме
Отапливать загородный дом дровами допустимо и без обязательного сооружения печи в прямом ее понимании. Часто устанавливают пиролизные котлы такие, как печь Бутакова или Булерьян. Хотя и здесь топливом являются дрова, принцип действия другой — аналогичный газовому генератору.
Тепло поступает в комнату во время догорания. Для этого дрова закладывают в большом количестве. Устанавливают такой режим, при котором горит только часть древесины, а другая тлеет. Длительность процесса зависит от объема помещения и мощности отопительного оборудования. КПД пиролизных печей довольно высокий — от 75 до 85%.
К газогенераторным печам относится и печи Струпова и Бубафоня, работающие без загрузок до 48 часов. Характерным для этих конструкций является наличие высокой колонны. В нее почти до края закладывают дрова и поджигают, как костер, сверху.
Вместо дров в печь можно закладывать опилки, торф или другой вид твердого топлива. Чем плотнее оно уложено, тем дольше будет продолжаться процесс (+)
Вместо дров в печь можно закладывать опилки, торф или другой вид твердого топлива. Чем плотнее оно уложено, тем дольше будет продолжаться процесс
Поддерживает процесс горения воздух, подаваемый через телескопическую трубу в верхней части печи. Топливо сгорает, и зона горения постепенно опускается вместе с трубой, подающей воздух, на уровень колосников.
Как альтернатива отоплению загородного дома дровами, существуют другие варианты твердого топлива такие, как пеллеты. По сравнению с дровами они дольше горят. Котлы, в которых их сжигают, более безопасны, т.к. защищены от перегрева, оборудованы контролем пламени. На одной загрузке котел способен работать 3 часа как минимум. Если систему дополнить теплоаккумулятором, тепло будет накапливаться, а затем поступать в помещение.
Для небольшого загородного домика одной печи для того, чтобы обогреть его и приготовить еду, вполне достаточно. Если дом большой, нужна тщательно продуманная система отопления, когда от одной печи обогревается все строение. С этой целью устраивают паровые или водяные контуры. В одноэтажном доме контур подключают к обыкновенной кирпичной печи или к покупной чугунной. Если особняк имеет 2-3 этажа, нужно приобретать печь-котел из чугуна.
Улучшение характеристик печного отопления
Улучшает традиционное печное отопление водяной контур путем значительного увеличения площади обогрева и рационального распределения тепла. В процесс обогрева включены как стенки печи, так и дымовые каналы, а также сам теплоноситель. Тепло поступает к радиаторам во время горения дров, но тепло в них сохраняется на протяжении еще некоторого времени.
В доме, где не планируют проживать постоянно, используют незамерзающую жидкость вместо воды в качестве теплоносителя
Включение обычной дровяной печи в систему водяного обогрева предполагает присутствие теплообменника. Его предназначение — прогрев воды и обеспечение круговорота теплоносителя. Изготавливают теплообменник из листовой стали или металлических труб. Размеры его индивидуальны. Главное, при установке оставить промежуток 10 – 15 мм между регистром и стенками печи с учетом расширения.
При наличии в доме второго этажа в систему включают электрический насос. Он интенсивнее прогоняет теплоноситель, ускоряя процесс прогрева при растопке печи. В систему также можно включить емкость для создания запаса горячей воды.
Отопление дома электричеством
Обогрев дома электроэнергией базируется на двух принципах. Первый — отопление каждого помещения в отдельности при помощи приборов, подключенных непосредственно к электрической сети. Второй — непрямое отопление с закачиванием теплоносителя, нагревающего радиаторы в каждой комнате.
Примером прямого способа отопления является использование масляного радиатора. Своей ребристой формой он напоминает классическую чугунную батарею. Сам прибор разогревается до высокой температуры, а в окружающую среду посылает тепло в виде тепловых лучей.
Преимущество электрокотла заключается в его полной автоматизации, а также в том, что его можно установить в любом помещении
Поверхность радиатора остывает медленно за счет того, что теплоноситель имеет хорошую тепловую инертность. Чаще всего используют такие приборы, как дополнительные. Включать масляные радиаторы в основную систему экономически невыгодно.
Электрический котел в водяной системе отопления
Подключенная к электрическому котлу водяная система, имеет свои особенности. Чтобы расходовать электроэнергию рационально, циркуляция теплоносителя в системе должна быть только принудительной. Естественная циркуляция увеличит потребление электроэнергии. Кроме того, это повлечет за собой неравномерный прогрев помещения, уменьшение скорости теплообмена, потери мощности.
При использовании электрического котла в систему обязательно включают расширительный бак, оснащенный управленческим блоком и элементами безопасности. Устройство открытой системы не имеет смысла, т.к. приведет к большим эксплуатационным затратам.
Для возможности отопления своего загородного дома электричеством необходимо наличие линии электропередач достаточной мощности. Поэтому перед покупкой котла необходимо выполнить простые расчеты.
Исходить нужно из того, что, как утверждают специалисты, достаточно 1 кВт часа, чтобы обогреть комнату площадью 10 м². Если предстоит обогреть 200 м², потребуется 20 кВт. Так как кроме котла в доме есть и другое электрооборудование, к расчетному значению добавляют еще около 5 кВт.
Конструктивные особенности электрокотлов
В электрических котлах в качестве рабочего элемента применяют ТЭНы, электроды, магнитную индукцию. Наиболее распространен первый вид. Вода или другой теплоноситель нагревается внутри котла от стенок ТЭНов, заключенных во влагонепроницаемый корпус, затем уходит в систему отопления.
Эффективность такого котла не очень высокая — процесс передачи тепла сопровождается большими потерями. Более эффективным считается котел, оснащенный многоступенчатым подключением, электронным управлением. При достижении установленной температуры такой котлоагрегат отключается.
У современного ТЭНового электрического котла стильный дизайн. Теплоносителем может быть не только вода, но и антифриз
Главным недостатком электрокотла с ТЭНами является образование налета на спирали ТЭНа. Из-за этого увеличивается электропотребление на фоне снижения КПД.
Особенности электродных агрегатов
Главной особенностью этих котлов является то, что в них нет элемента, нагревающего теплоноситель. Нагрев происходит при прохождении через воду электрических импульсов, передаваемых специальным электродом.
В результате такого воздействия молекулы воды распадаются на ионы, несущие позитивный и негативный заряд. Поскольку при этом используется переменный ток с частотой 50 Гц в секунду, с такой же частотой происходит смена полярности электродов в водной среде.
Ионы в таких условиях начинают совершать колебательное движение 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 на электродах не успевает оседать жесткий налет, что является большим плюсом в пользу котлов такого типа.
Существуют одно- и трехфазные модели котлов. Отличие их только в конструкции электродов и габаритах. Конструкция включает цилиндрический цельнометаллический корпус, покрытый полиамидом. В цилиндре имеются патрубки, через которые входит и выходит теплоноситель.
КПД ионных котлов высокий — от 95 до 98%. У них небольшие габариты и они очень быстро нагреваются, но и остывают с такой же скоростью. Котлы не имеют «сухого хода», поэтому в случае отсутствия воды в системе, они просто не запустятся. На них не влияют перепады напряжения, при его падении просто снижается мощность, но полного отключения агрегата не происходит.
К минусам котлов такого типа относят их повышенную требовательность к теплоносителю. Вода должна обладать хорошей проводимостью, иначе начинает падать мощность оборудования. Такой котел не сможет работать от аккумулятора, т.к. необходим только переменный источник питания. При его эксплуатации необходимо исключить попадание воздуха внутрь котла, т.к. это запускает усиленный коррозионный процесс.
Одна сторона цилиндра герметически заварена, в другой размещен блок электродов. В качестве изолятора, отделяющего электроды от корпуса, применяют полиамидные гайки
Однофазные агрегаты имеют мощность 2 – 6 кВт, трехфазные — 9 – 50 кВт. Для использования в загородных домах подходят первые, вторые применяют для обогрева больших промышленных зданий. Средний диаметр котла — 32 см, максимальная длина — 0,6 м. Чем ниже температура воды внутри корпуса котла, тем меньше электроэнергии он потребляет.
Электродные котлы в зависимости от принципа распространения теплоносителя бывают открытыми и закрытыми. В первом случае осуществляется естественная циркуляция, а во втором в систему включают расширительный бак и насос. У большинства моделей имеется автоматическое управление, блок запуска и защита от нестабильной работы электросети. Дорогие модели дополняют контроллером, поддерживающим оптимальную температуру и дистанционным управлением.
Устанавливая электродный котел, нужно выполнить надежное заземление электросети дома. Теплообменник котла необходимо прочищать один раз в 12 месяцев. Также необходим контроль химсостава воды и его коррекция в случае необходимости.
Устройство индукционного оборудования
Работа индукционного котла основана на принципе электромагнитной индукции. Электромагнитная энергия, вырабатываемая катушкой, трансформируется в тепловую. Сердечник нагревается от электромагнитного поля катушки, и он отдает полученное тепло жидкости, проходящей внутри его. Используют котел в системах как открытого, так и закрытого типа, в которых циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно.
Конструкцией котла не предусмотрено наличие элементов, быстро выходящих из строя. Материалом для изготовления сердечника служит высококачественная сталь толщиной около 6 мм, поэтому он может работать на протяжении длительного времени — 35 – 40 лет
Котлы этого типа отличаются массивностью. В их корпусе находится не контактирующая с теплоносителем катушка первичной обмотки. Вторичной обмоткой является внутренняя система труб с протекающей по ним жидкостью. Энергия в процессе очень быстрого нагрева не теряется, поэтому, как уверяют производители, КПД близок к 100%.
В результате самоиндукции котел дополнительно вырабатывает реактивную мощность значительной величины. Это повышает экономичность оборудования. В систему можно закачать любой теплоноситель — как воду, так и антифриз, масло, глицерин. Стоимость котлов этого типа довольно большая.
Система отопления с индукционным котлом, кроме самого обогревателя, включает в себя:
- циркуляционный насос;
- мембранный бак;
- радиаторы отопления, а иногда и теплый пол;
- группу безопасности;
- дистанционное управление.
Монтируют котел в вертикальном положении. При этом расстояние до ближайших предметов — минимум 0,3 м по бокам и 0,8 м снизу и сверху. Запускают его только при заполненной системе и проверки ее на завоздушивание. Также необходимо заземлить как сам котел, так и составляющие системы: контроллер, насос и другие элементы.
Отопление электрическими конвекторами
Визуально конвектор — та же батарея, расположенная под окном или на стене. Но внутри находятся ТЭНы. Конструкцией предусмотрено проникновение холодного воздуха внутрь снизу. Внутри он нагревается и выходит через верхнюю решетку.
Пользователь сам задает температурный режим. Термостаты, встроенные в конвектор, контролируют температуру и отключают прибор, когда она достигнет установленной величины. Преимущество отопления при помощи конвекторов заключается в отсутствии самой системы с ее сложной разводкой и «бонусами» в виде замерзания или протекания.
Существуют модели конвекторов с классом защиты IР-24. Они предназначены для установки во влажных помещениях. Класс IР-21 подходит для помещений с обычными условиями
Так как эти отопительные агрегаты не имеют открытых элементов, а наружная панель нагревается незначительно, они полностью безопасны. Работают они бесшумно, а дизайн позволяет применять их без ущерба для интерьера. Выпускают конвекторы мобильные и стационарные, что позволяет создавать с их помощью комфортные зоны.
Теплые электрические полы для обогрева дома
Отопить частный дом от электросети можно и при помощи теплых полов. Их выпускают в нескольких вариантах:
Конструкцией теплого пола предусмотрено наличие термодатчиков. Режим нагрева поддерживается автоматически после предварительной настройки температуры. Помещение прогревается равномерно.
Инфракрасный обогрев помещений
Комфортный микроклимат создают волны длинного спектра, передаваемые инфракрасным обогревателем. Он сначала нагревает все, что находится в комнате, а только потом излишки этого тепла попадают в воздух. Тепло дислоцируется у пола, а не вверху, как при обогреве конвектором. Такой режим наиболее благоприятен для всех обитателей дома, включая растения.
Существует 3 типа ИК обогревателей: потолочные, напольные, настенные. Первые могут стать элементом подвесного потолка, а если расположить ИК над окном, он будет отсекать холодный воздух. Направление излучения регулируют при помощи специальных подвесов.
Напольные модели мобильны. Их можно перемещать в любое нужное место, брать с собой на природу. Настенные ИК участвуют в создании интерьера. Они могут маскироваться под панно, картину, настенный светильник.
Наиболее удобные в эксплуатации ПЛЭНы или пленочные электронагреватели. Они представляют собой полосы из термостойкой прозрачной пленки толщиной максимум 0,4 мм разных размеров. Излучатели располагают между слоями пластика и соединяют между собой посредством токопроводящих шин из меди.
КПД пленочных обогревателей ПЛЭН находится в пределах от 95 до 98%. Пленку размещают на потолке, на полу под отделочным покрытием и даже под ковром
Пленку иногда используют в качестве теплого пола без стяжки. Сама она прогревается в среднем до 50⁰, поэтому не может обжечь или стать причиной пожара. К недостатка инфракрасного обогревателя относят 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 местах нахождения загородных поселков. Если рассматривать такой случай, то хорошим выходом для газового отопления загородного дома является использование газгольдеров. Вариант этот не самый дешевый, но все же дешевле электричества.
Для монтажа системы отопления нужен проект, после утверждения которого выбирают котел. При этом учитывают несколько факторов:
Если система отопления подключена к баллонам, наполненным пропан-бутаном, можно использовать те же магистральные котлы после небольшой модернизации. Здесь нужно просто поменять горелку, часто имеющуюся в комплекте. Чтобы выбрать газ из баллона по максимуму, необходимо приобретать котел с меньшим показателем давления газа.
Подключение баллонов к котлу осуществляется посредством редуктора, рассчитанного на потребление от 1,8 до 2 мᶾ газа в час. При использовании нескольких баллонов их подключает через общий редуктор или отдельный для каждой единицы
Лучший выход — подключение нескольких баллонов. Таким образом можно реже менять источники газоснабжения. Давление в таком газопроводе всегда стабильное и это является большим преимуществом автономного газоснабжения.
Выводы и полезное видео по теме
Дешевые варианты отопления:
Экономичный вариант автономного отопления:
Имея много информации о разных способах отопления загородного дома, можно выбрать самый подходящий вариант. Кроме того, в одном здании допустима комбинация разных видов. Хорошее решение — многотопливный котел, позволяющий наиболее эффективно использовать имеющиеся виды топлива.
