Автономное отопление представляет собой систему обогрева, все составляющие элементы которой находятся непосредственно в обогреваемом помещении. В состав системы входят соединенные друг с другом трубопроводы, подключенные к источнику тепла и радиаторам.
Автономное отопление своими руками
То есть работа рассматриваемой системы основывается на использовании котла. К нему подсоединяются трубы, выполняется их разводка в соответствии с требованиями конкретной ситуации, сами трубы подключаются к батареям, и уже они отдают основную часть тепла помещениям.
Автономное отопление своими руками
Для обустройства автономной отопительной системы могут использоваться котлы, работающие с применением разного топлива. Ознакомьтесь с основными особенностями подобной системы, достоинствами и недостатками каждой существующей разновидности, изучите положения руководства и приступайте к монтажу. Ничего сложного в собственноручном обустройстве такого обогрева нет.
Котлы, работающие с применением разного топлива
Современные системы отопления
Выбрать подходящую систему и осуществить её монтаж собственными силами может лишь опытный домашний мастер. Чаще всего домовладельцы прибегают к услугам профильных компаний, специалисты которых умеют производить точные расчёты, а также с помощью специального инструмента и материалов осуществлять установку компонентов системы.
Самым распространённым теплоносителем, используемым для обогрева частных домов, является обычная вода. В регионах с суровыми зимами может также использоваться этиленгликоль или пропиленгликоль – незамерзающие жидкости, предотвращающие промерзание труб и образование ледяных пробок, останавливающих течение теплоносителя.
До нужной температуры вода доводится с помощью котла, использующего доступные виды горючих материалов. Важнейшей задачей при выборе системы отопления является определение наименее затратного типа топлива, а также оптимального типа котла, если рассматривать надёжность и затраты на покупку, установку и эксплуатацию.
Автономная система отопления на электричестве
Воздух в помещениях можно довести до нужной кондиции не только с помощью радиаторов, по которым циркулирует теплоноситель. Автономное отопление электричеством в частном доме позволяет избавиться от закупки горючих материалов и бесконечных хлопот по обслуживанию топки.
Электрические нагревательные элементы способны довести температуру в доме до необходимого значения, при этом автомат своевременно отключит устройство, экономя дорогостоящий ресурс.
Однако автономность в данном случае достигается лишь частичная, поскольку любая серьёзная авария на линиях электропередач способна оставить дом без тепла на неделю, что в условиях лютых морозов недопустимо.
Автономная система отопления на газу
Чтобы не разориться на оплате счетов за электроэнергию, многие домовладельцы выбирают систему, работающую на природном газе.
- Автономное отопление газом в частном доме осуществляется за счёт поступления пропана, огромный запас которого хранится в газгольдере.
- Объёмный металлический бак размещается на поверхности или под землёй рядом с домом. Газ поступает в отопительный котёл по трубе.
- Заправка газгольдера осуществляется с газовоза с периодичностью раз в год и реже.
- По сравнению с прочими видами топливных котлов, отопление газом из газгольдера характеризуется минимальными расходами на пополнение запасов топлива, а также отсутствием ежедневных трудозатрат на поддержание процесса в системе.
Газ поступает в котёл своим ходом, а автоматика следит за его сгоранием без участия человека.
Схема с естественной циркуляцией
Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.
Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:
- Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
- Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
- Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
- Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.
Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом
В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится на байпасе параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.
Сфера применения и недостатки самотека
Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.
Разберем отрицательные стороны использования самотека:
- из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
- чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
- здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;
- затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
- схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
- увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.
Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.
Советы по проектированию
Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:
- Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
- Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
- Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.
- Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
- На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
- Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
- Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.
Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.
Достоинства и недостатки автономной отопительной системы
Само название автономной системы отопления подразумевает отказ от некачественных и дорогостоящих услуг сторонних поставщиков тепловой энергии.
Таким образом, обладатель автономной отопительной системы приобретает следующие преимущества:
- Возможность начинать и заканчивать отопительный сезон в соответствии с погодными условиями.
- Осуществляется ручное управление мощностью устройств, что позволяет выставлять комфортную температуру в каждом из помещений в зависимости от времени суток.
- На период отсутствия людей систему можно выключить либо настроить на экономное расходование ресурсов.
- Двухконтурная схема позволяет получить не только тепло, но и горячую воду для кухни и душа.
- Пользователь обретает полную свободу от диктата поставщика тепловой энергии, его графика включения и отключения батарей. Домовладельцы становятся независимы от аварий на теплотрассах и газопроводах.
Делая выбор в пользу автономной отопительной системы, нельзя также не учитывать и некоторых недостатков её использования:
- Владельцу жилья придётся постоянно думать о пополнении запасов топлива, искать лучшую цену, закупаться впрок, перевозить и хранить горючие материалы рядом с домом.
- Если речь идёт о твердотопливном котле, потребуется вручную загружать топливо и выносить золу. Немало времени отнимает контроль процесса горения.
- Индивидуальная система отопления – это комплект дорогостоящих устройств и материалов – котла, труб, радиаторов, насосов, арматуры и автоматов управления.
- В случае использования электронагревателей, достоинства выбора в значительной степени нивелируются огромными счетами на оплату электроэнергии.
Трубы: какие бывают, как выбирать
Чтобы автономная система работала исправно, трубы должны выдерживать давление до 2 атмосфер и температуру жидкости до 95 градусов. Должны служить десятки лет, обеспечивать герметичность. Для внешних труб неплохо ещё иметь приличный вид.
Можно увеличить тепловую энергию в трубе, если взять трубы с большим диаметром, или ускорить движение жидкости. При этом нужно помнить: чрезмерно быстрое движение жидкости создаёт гидравлические шумы. Это крайне некомфортно для жизни. Поэтому нельзя ускорять движение более 1,5 м/с. А знающие сантехники и вовсе не советуют превышать отметку 1 м/с. Делать его ниже 0,25 м/с, тоже не желательно – не хватит мощности продавить воздушные пробки.
В старых домах часто применяли систему из стальных труб в сочетании с чугунными батареями. Эта технология устарела. Новые материалы гарантируют новые характеристики. Какие материалы труб лучше?
- Металлопластик – основа из алюминиевого состава, оболочка из полиэтилена. Их применяют в горячем и холодном водоснабжении. Плюсы: герметичность, хорошая пропускная способность, стойкость к разрыву.
Металлопластиковые трубы
- Медные трубы – применяют 3 века и этот материал хорошо себя зарекомендовал. Трубы из меди прочные и стойкие, не разрушаются десятки лет. Для оболочки снаружи иногда делают слой полиэтилена или поливинилхлорида.
Медные трубы
- Стальные трубы – при отсутствии альтернативы, самые востребованные. Обладают прочностью, имеют низкий коэффициент расширения, незаменимы в теплоснабжении и отоплении паром. Минусы: материал подвержен коррозии.
Стальные трубы
- Трубы из нержавейки – делают из легированной стали. За счёт долговечности и стойкости к коррозии, окупаются за несколько лет, хоть и стоят недёшево. Часто ремонтировать трубопровод и менять его отдельные детали не потребуется.
Трубы из нержавейки
- Полипропиленовые трубы (ПП или ППР) – из водоснабжения перешли в теплоснабжение. ПП-трубы прослужат от 30 до 50 лет. На них не образуется коррозия. Не боятся агрессивных компонентов в составе теплоносителя.
Полипропиленовые трубы
Трубопровод работает без сбоев, если:
- Учитывать схему системы обогрева перед покупкой труб;
- Рассчитать 4 параметра: необходимый диаметр труб, мощность отопительной системы, скорость теплоносителя, гидравлический расчёт;
- Брать только у проверенных производителей.
Типы систем
Автономные системы отопления различаются по следующим признакам:
- Тип горючего материала. В сфере отопления загородного жилья используются самые разнообразные генераторы тепловой энергии, работающие на всех доступных видах горючих материалов. Это может быть бензин, мазут, керосин, масло, топливные брикеты из торфа, опилок, лузги, кукурузных початков, сена, соломы. В местности, куда газ ещё не проведен или создание ветки подключения к имеющемуся газопроводу стоит слишком дорого, используется пропан, заправляемый в газгольдер специальной машиной.
- По виду энергии. Используется энергия горения, электричество, получаемое от централизованного поставщика либо добываемое самостоятельно – с помощью дизель-генератора и солнечных батарей.
- По типу транспортировки теплоносителя к радиаторам. Циркуляция горячей воды может быть организована по однотрубной или двухтрубной схеме. Может быть также использован комбинированный способ.
- По типу генератора тепла. Применяются котлы, в которых энергия горения передаётся теплоносителю, отдающему затем тепло радиаторам. Также используются электрические конвекторы, греющие воздух «на месте».
Правила эксплуатации котла
Если котел открытого типа, то его необходимо установить его на пол, который покрыт несгораемым слоем. В случае если помещение, в котором размешена котельная, имеет небольшую площадь, то необходимо обеспечить дополнительную вентиляционную систему. Дымоход должен обеспечить необходимую тягу, которая нужна для нормального горения, поэтому о его обустройстве нужно позаботиться заранее. Установив стабилизатор, можно не беспокоиться о том, что тяга будет не на должном уровне.
Схема дымохода котла
Пошаговая инструкция для новичков
Не имея опыта в вопросах автономного отопления, предпочтение лучше отдать электричеству. Хотя счёт за электроэнергию и способен поразить воображение, зато возникает значительная экономия благодаря простоте монтажа и эксплуатации устройства.
В любом случае разработка проекта и его реализация осуществляется по такой схеме:
- Рассчитайте или закажите расчёт отопительной системы у специалистов.
- Заложите не менее 20% запаса к расчётному значению количества секций радиаторов. Это позволит эффективно их эксплуатировать в течение всего срока службы, когда внутренние поверхности покроются налётом.
- Осуществляется монтаж радиаторов.
- Монтируется котёл.
- От котла к радиаторам проводятся трубы.
- По окончании монтажа производится тестирование системы на герметичность.
Если монтажных навыков маловато, лучше пригласить опытного слесаря, поскольку нельзя допустить, чтобы зимой дом затопило горячей водой.
Однотрубное решение
нагревается и устремляется в подающие стояки
Существует два варианта установки. В первом случае часть теплоносителя проходит в радиаторы, другая — заполняет приборы теплоотдачи, находящиеся ниже. Поток воды регулируется по мере необходимости.
Проточный вариант предусматривает последовательное движение теплоносителя через все радиаторы, установленные по линии магистральной трубы. Обратно поступает, в отличие от первой схемы, только холодная вода. Проточная система не позволяет регулировать процесс обогрева.
На эффективность работы автономной системы влияет разница давления при входе и выходе. Оно отвечает за скорость теплоносителя. Относительно однотрубной схемы подключения следует заметить, что давление обеспечивается диаметром труб и высотой коллектора в начальной точке и его уменьшением в конечной.
Солнечная энергия самая экономная. Ресурс можно получать бесплатно, установив соответствующее оборудование — батарею, причем для ее нагрева совсем неважны градусы, а требуется лишь солнечный свет. Еще один альтернативный вид энергии — ветряки. Их используют в странах, где мало солнца. Возможно, что преимущества природной энергии подвигнет и вас на эксперимент, когда остро встанет вопрос доступности энергии.
