Отопление в частном доме электричеством: разновидности

Из чего состоит отопительная система?

Довольно часто сердцем, основным элементом любой отопительной системы является котел. Именно он производит нагрев теплоносителя, задача которого очевидна – разнести тепло по всему дому. И, конечно же, лучше всего с этой задачей может справиться жидкость. В большинстве отопительных систем в качестве теплоносителя принято использовать воду.

Система с теплоносителем такого типа делается замкнутой. То есть, вода, находящаяся в ней циркулирует по кольцу, и долив теплоносителя требуется крайне редко.

На сегодняшний день наиболее надежной и практичной признана двухтрубная отопительная система, которая изображена на фото:

Двухтрубная отопительная система

Она состоит из двух замкнутых на котле контуров – подачи теплоносителя и обрата. Первый служит для того чтобы подводить разогретую в котле жидкость к радиаторам, где она и отдает свое тепло. После остывания теплоноситель по трубам обрата возвращается к котлу для повторного нагрева. При этом наиболее рациональным и максимально эффективным является параллельное расположение радиаторов – таким образом, они прогреваются одновременно, что делает возможным равномерный прогрев всех помещений

Важно помнить – на эффективность обогрева влияет расстояние между контурами подачи теплоносителя и обрата. Допустимый минимум – высота от подоконника до пола

Следует признать, что отчасти они правы – ведь по причине прохождения теплоносителя по трубам и узлам происходит определенная потеря теплоносителя. Однако не следует забывать, что печное отопление не делает возможным одновременный равномерный прогрев всех комнат. Кроме того, использование печи – весьма неудобно по причине необходимость хранения большого запаса дров. Если же использовать котел, работающий на дровах, топлива требуется значительно меньше.

Печное отопление дома

Чаще всего используется достаточно простая, и в то же время весьма эффективная двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя. Она позволяет качественно отапливать дом, не используя при этом дополнительного оборудования – электрических циркуляционных насосов. Причина популярности данной системы отопления частных домов объясняется тем, что нередки случаи перебоев с электропитанием – а в таком случае (без электричества) система работать просто не сможет.

Одним из главных требований, которое крайне важно соблюдать для дальнейшей работоспособности системы, является создание максимально возможной разницы в высоте между выходным патрубком системы и самой высшей точкой системы. Именно поэтому наиболее рациональным является расположение котла с патрубком в подвальном помещении

Если подвал отсутствует, котел устанавливается в углубление на первом этаже. Не менее важным является и создание уклона магистрали обрата. Он выполняется по горизонтали, начиная от первого радиатора системы.

Котел отопления в подвале частного дома

В отопительной системе данного типа существует еще один обязательный элемент – расширительный бачок

Он используется для создания в системе максимального давления, которое крайне важно для нормальной циркуляции. Работа бака основана на обычном гравитационном принципе

Размещать его следует как можно выше – идеальным местом будет являться чердак. Именно от высоты расположения, а не от количества жидкости в баке и зависит давление.

Следует помнить, что такие системы отопления частного дома могут правильно работать только в том случае, если теплоносителем является вода. Система с таким принципом действия расширительного бака называется открытой.

Расширительный бачок отопления

Закрытыми называются системы, в которых расширительный бак никак не связан с внешним миром. То есть – не имеет возможности откачки теплоносителя. В такой системе принято использовать компенсационный бак. Это емкость небольшого размера, внутренняя полость которой разделена на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена теплоносителем. Регулирование давления в системе происходит посредством выгибания мембраны в ту или иную сторону. Поскольку система замкнута, это позволяет в качестве теплоносителя использовать тосол.

Способы отопления и их экономичность

Традиционно для обогрева частных домов используются автономные системы отопления. Источниками энергии для их работы выступают природный газ, сжиженный газ, твердое топливо, жидкое топливо и электроэнергия. Самыми экономичными считаются системы, работающие на природном газе. Но в некоторых условиях их экономичность не играет никакой роли. Например, если дом не подключен к газовой магистрали, то сравнения с газом тут не уместны.

Газовые системы отопления

Экономные системы отопления частного дома – это системы, работающие на дешевом теплоносителе. Если поблизости проходит газовая магистраль, смело подключаемся к ней и пользуемся одним из самых недорогих источников энергии. Сравнивая расходы на газ с расходами на другие источники, начинаешь понимать, что это один из самых недорогих видов топлива.

При отсутствии газовой магистрали нередко используется сжиженный газ, поставляемый в баллонах или хранимый в газгольдерах. Но этот вариант нельзя назвать самым экономичным, хотя он очень прост по своей реализации – достаточно приобрести обычный газовый котел и перенастроить его на работу со сжиженным газом.

Твердотопливные системы отопления

Экономное отопление частного дома без газа можно построить на основе твердотопливного котла. Для его питания используются каменный уголь, кокс, брикетированное топливо и даже обычные дрова. Дольше всех горит каменный уголь, но и стоит он достаточно дорого. Зато отопительная система получается не только экономичной, но и недорогой – самый простой твердотопливный котел отличается вполне доступной стоимостью.

Самое дешевое отопление частного дома без газа строится с применением твердотопливных котлов, иногда и самодельных. Если хочется обеспечить более удобную эксплуатацию системы, следует присмотреться в котлу с небольшим бункером для пеллетного топлива (топливные гранулы). Такие пеллетные котлы работают в автоматическом режиме, требуя лишь периодической загрузки новых порций пеллет.

Работа твердотопливных котлов на дровах осложняется необходимостью слишком частой загрузки дров. К тому же, дров нужно очень много, что увеличивает расходы на эксплуатацию отопительной системы. Стоит только прозевать момент загрузки очередной порции топлива, как в доме начнет становиться прохладнее. Проблема решается установкой специальных твердотопливных котлов длительного горения.

Следует отметить, что отопительные системы, работающие на дровах, могут быть экономичными вплоть до полной бесплатности – дрова можно нарубить в лесу самостоятельно, чем пользуются люди, живущие в небольших населенных пунктах.

Жидкостные отопительные системы

Системы отопления на жидком топливе нельзя назвать самыми экономичными. После газа и твердого топлива они занимают почетное третье место. В качестве топлива здесь используются отработанное машинное масло и солярка. Из-за этого в домах, отапливаемых жидкостными котлами, постоянно стоит характерный запах. Также есть необходимость создания специального хранилища для жидкого топлива, причем на удалении от жилых построек – это создает дополнительные расходы.

Электрические отопительные системы

Дешевое отопление частного дома электричеством создать сложно – нужен источник халявной электроэнергии. Все дело в том, что классические электрические котлы необычайно прожорливые. И сделать здесь что-то практически невозможно, так как их эффективность составляет 99% – то есть, практически вся энергия перерабатывается в тепло. Некоторую экономичность могут обеспечить индукционные котлы, но многие специалисты не готовы подтвердить этот факт.

Экономные электрокотлы для отопления частного дома существуют, но стоят они значительно дороже, чем их простые малогабаритные собратья. Достижение экономии в них осуществляется за счет применения погодозависимой автоматики и комнатных температурных датчиков. То есть, они способны автоматически подстраиваться под особенности наружных и комнатных температурных условий, регулируя мощность нагрева – если бы регулировками занимался человек, то расходы были бы больше.

Минусами электрических систем являются необходимость в наличии хорошей электропроводки и наличие трехфазной сети для питания наиболее мощных моделей котлов.

Требования к системам отопления, выбор наиболее подходящей

Сейчас используется несколько видов автономных систем. Среди них практически невозможно выбрать лучшую. При подборе обогрева для своего дома необходимо добиться недорогого создания тепловой энергии, правильного перемещения и распределения тепла по всему зданию.,

Основные параметры учитываемые при выборе системы обогрева:

• Высокая теплоотдача при низких затратах;
• Максимальная автоматизация. Желательно чтобы система отопления функционировала почти без вмешательства людей при максимальном обеспечении безопасности;
• Высокая стойкость к износу приборов и устройств. Подбирают приборы с максимальной надежностью.

Как работает

Устройство подключено к жидкостной системе отопления. Система заполнена теплоносителем, который нагревается ТЭНом. Насос или гравитация постоянно заставляют жидкость циркулировать.

Жидкость отдает тепло в помещение через теплообменники — батареи. Холодная жидкость подается опять к котлу.

На протяжении магистрали или в определенных точках помещения устанавливаются датчики. Они подают сигнал на контроллер, который снижает или повышает напряжение или выключает котел.

Управление электрическим котлом в зависимости от схемы подключения и применяемых комплектующих бывает ступенчатым или плавным.

Подбор мощности нагревателей зависит от размеров емкости нагревателя и мощности радиаторов. Установка слишком мощных нагревателей способно привести к закипанию теплоносителя и разрыву системы.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

Популярные модели энергосберегающих электрических котлов

Если выбирать бюджетные модели электрических котлов для обогрева загородного дома, то следует отдать предпочтение польскому производителю Kospel EKCO. Тепловые потери снижены до минимума, а КПД достигает 98%. Трехфазные агрегаты имеют многоступенчатую систему. Оборудование может работать в автоматическом режиме или же ручном.

Среди российских производителей можно о, которые пользуются популярностью среди покупателей. Котлы имеют 3 мощности. Оборудование можно использовать не только от трехфазной сети, но и от однофазной. Покупатели часто выбирают отечественного производителя.

Подключение к электросети

При подключении электрокотла своими руками руководствуются рядом правил:

• к розетке подключают приборы мощностью до 3,5 кВт;
• силовые приборы мощностью до 7 кВт подключают к распределительному щитку;
• котельное оборудование мощностью до 12 кВт подключается к однофазной сети 220 В, для агрегатов мощностью более 12 кВт применяется трехфазная сеть 380 В.

Материалы, необходимые для монтажа:

1. Силовой кабель марки ВВГ с медными жилами. Количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5, сечение должно соответствовать мощности котельного агрегата, этот параметр указывают в техпаспорте изделия.
2. Связка УЗО в комплекте с автоматическим выключателем или дифференциальный автомат защиты. Номинал последнего зависит от мощности отопительного котла. Напряжение срабатывания дифавтомата – 30 мА.
3. Заземляющий контур. Чтобы заложить заземляющий контур возле частного дома, можно использовать полосу сечением 40х5 мм + 3 стальных стержня d16 мм длиной 2 м с острым концом.

Для того чтобы самостоятельно подключить электрический котел, следует снять лицевую панель корпуса, соединить жилы силового кабеля соответствующих цветов с контактами клеммника. При установке электрического котла отопления своими руками стоит помнить, что такое напряжение является источником повышенной опасности.

Отопление электрокотлом

Чаще всего владельцы недвижимости отдают предпочтение электрическому водяному котлу для отопления частного дома. Функцию теплоносителя в автономных системах могут выполнять и другие жидкости, например, антифриз. Эти приборы имеют доступную стоимость, а их монтаж несложен.

По способу нагрева электрокотлы бывают:

• тэновыми;
• электродными;
• индукционными.

Тэновый водный обогреватель является традиционным прибором, в котором жидкость нагревается тэном, который работает от электричества. После того, как он отдает тепло теплоносителю, тот, циркулируя по системе, разносит энергию по радиаторам, расположенным в комнатах.

Такой котел просто монтируется. Он снабжен терморегулятором, предназначенным для поддержки заданного температурного режима. Регулировку потребляемой мощности осуществляют путем отключения определенного числа тэнов.

Из недостатков таких котлов следует отметить образование накипи на нагревательных элементах, что обычно приводит к поломке агрегата, особенно, когда вода жесткая. Против отложения извести приходится пользоваться специальными средствами.

У электродного электрокотла вместо тэна имеется электрод, воздействующий на ионы воды, в результате чего выделяется тепловая энергия. Такой водяной электрический обогреватель безопасен, поскольку невосприимчив к утечке теплоносителя. Если вода отсутствует, тогда прибор перестает работать.

Данный способ подогрева теплоносителя не приводит к появлению известкового налета, но электроды со временем начинают разрушаться и их необходимо менять. В таких котлах незамерзающую жидкость применять нельзя – допускается исключительно электро- водяное отопление частного дома. При этом у воды должно быть удельное сопротивление определенной величины.

Состоит электрический индукционный котел из излучателя и трубопровода, по которому циркулирует жидкий теплоноситель. Нагревательный элемент в нем отсутствует. Излучатель создает электромагнитное поле, взаимодействующее с металлом. За счет электричества создаются вихревые потоки, а те в свою очередь отдают тепло жидкости.

Индукционный агрегат несложен в монтаже и обслуживании, у него отсутствуют быстроизнашивающиеся детали, он эффективен для обогрева больших помещений, в нем практически не собирается накипь. Теплоносителем может быть не только вода, но и антифриз.

Изготовить такой котел своими руками несложно, и он будет стоить гораздо дешевле, чем произведенный в заводских условиях. Его существенным недостатком являются большие параметры прибора и высокая цена, если ее сравнивать с тэновыми и электродными агрегатами.

Кроме этого, при механическом повреждении целостности контура индукционный котел не сможет работать по причине опасного превышения температуры. Чтобы не допустить поломки прибора, его следует снабдить датчиком, который при отсутствии в нем воды отключит его.

У всех способов отопления загородной недвижимости электрическими отопительными устройствами имеется много достоинств: безопасность, отсутствие необходимости делать запасы топлива, бесшумность, экологичность, простая эксплуатация. Но в настоящее время электричество стоит дорого и поэтому многие хозяева не пользуются таким вариантом теплоснабжения. 

Варианты подключения радиаторов

Чтобы знать, как правильно подключить батарею отопления, нужно учесть, что помимо типов разводки трубопровода существует несколько схем подключения батарей к отопительной системе. К ним относятся следующие варианты подключения радиаторов отопления в частном доме:

В этом случае подключение отводящей и подающей трубы производится с одной стороны радиатора. Такой способ подключения позволяет достичь равномерного прогрева каждой секции при минимальных затратах на оборудование и небольшой объем теплоносителя. Чаще всего используется в многоэтажных домах, с большим количеством радиаторов.

Полезная информация: Если батарея, подключенная к системе отопления по односторонней схеме, имеет большое количество секций, эффективность ее теплоотдачи значительно снизится из-за слабого прогрева ее отдаленных секций. Лучше следить за тем, чтобы число секций не превышало 12 шт. или использовать другой способ подключения.

Используется при подсоединении к системе отопительных приборов с большим количеством секций. В данном случае подводящая труба так же, как и при предыдущем варианте подключения, находится сверху, а обратка – снизу, но располагаются они с противоположных сторон радиатора. Таким образом, достигается прогрев максимальной площади батареи, что повышает теплоотдачу и улучшает эффективность обогрева помещения.

Эта схема подключения, иначе называемая «ленинградкой», используется в системах со скрытым трубопроводом, проложенным под полом. При этом подключение подводящей и отводящей труб производится к нижним патрубкам секций, расположенных на противоположных концах батареи.

Недостатком данной схемы являются теплопотери, достигающие 12-14 %, компенсировать которые позволяет установка воздушных клапанов, предназначенных для удаления воздуха из системы и повышения мощности батареи.

Теплопотери зависят от выбора способа подключения радиатора

Для быстрого демонтажа и ремонта радиатора его отводящая и подводящая трубы комплектуются специальными кранами. Для регулировки мощности он снабжается терморегулирующим устройством, которое устанавливается на подводящей трубе.

Какими обладают алюминиевые радиаторы отопления техническими характеристиками. вы можете узнать из отдельной статьи. В ней вы также найдете перечень популярных фирм-производителей.

А о том, что собой представляет расширительный бачок для отопления закрытого типа. читайте в другой статье. Расчет объема, установка.

Советы по выбору проточного водонагревателя на кран есть здесь. Устройство, популярные модели.

Как правило, монтаж отопительной системы и установка радиаторов отопления производится приглашенными специалистами. Однако, используя перечисленные способы подключения радиаторов отопления в частном доме, это можно сделать самостоятельно, строго соблюдая технологическую последовательность этого процесса.

Если выполнить эти работы точно и грамотно, обеспечив герметичность всех соединений в системе, с ней не возникнет никаких проблем при эксплуатации, а расходы на монтаж будут минимальными.

На фото пример диагонального способа установки радиатора в загородном доме

Порядок действий при этом будет следующим:

• Демонтируем старый радиатор (при необходимости), предварительно перекрыв отопительную магистраль.
• Производим разметку места установки. Фиксация радиаторов производится на кронштейны, которые нужно прикрепить к стенам, с учетом нормативных требований, описанных ранее. Это нужно учитывать при разметке.
• Крепим кронштейны.
• Собираем батарею. Для этого на имеющиеся в ней монтажные отверстия устанавливаем переходники (идут в комплекте с прибором).

Внимание: Обычно два переходника имеют левую резьбу, и два – правую!

• Для заглушки неиспользуемых коллекторов используем краны Маевского и запорные колпачки. Для герметизации соединений используем сантехнический лен, наматывая его на левую резьбу против часовой стрелки, на правую – по часовой.
• Прикручиваем краны шарового типа к местам соединения с трубопроводом.
• Вешаем радиатор на место и соединяем его с трубопроводом с обязательной герметизацией соединений.
• Производим опрессовку и пробный пуск воды.

Таким образом, перед тем, как подключить батарею отопления в частном доме, необходимо определиться с типом разводки в системе и схемой ее подключения. Монтажные работы при этом можно выполнить и самостоятельно, учитывая установленные нормы и технологию процесса.

Как проводится установка батарей отопления в частном доме видео продемонстрирует вам наглядно.

Отопление электрическим теплым полом

Не менее популярным электрическим вариантом отопления дома является теплый пол. Лучшим его можно назвать в плане распределения тепла. В плане же стоимости он будет подороже конвекторов.

Итак, существует несколько видов электрического теплого пола:

• Кабельный
• Нагревательные маты
• Инфракрасный

Из всех вариантов, только кабельный можно использовать в качестве основного отопления дома. Остальные же отвечают за функцию подогрева пола и являются вспомогательной системой отопления.

Монтаж электрического пола

Чтобы смонтировать электрический теплый пол, нужно выполнить несколько несложных шагов:

1. Подготовка основания. Черновое покрытие пола необходимо сделать более ровным. Нужно сбить все неровности, подлить углубления. Так же нужно позаботиться о том, чтобы не было перепадов высот.
2. Укладка изоляции. Далее необходимо уложить пенополистирол. Плотность должна быть не менее 30 кг/м3. Толщина минимум 5 см.
3. Первый слой стяжки. Далее вам необходимо подлить стяжку на 2-3 см и дать ей просохнуть.
4. Укладка кабеля теплого пола. Теперь нужно разложить кабель теплого пола по всей площади помещения или же дома.
5. Второй слой стяжки. Опять подливаете стяжку на 2-3 см и даете ей просохнуть. Теплый пол не запускаете до тех пор, пока вся стяжка не просохнет и не наберет крепость. В среднем требуется 3-4 недели
6. Укладываете чистовое покрытие. Делать это можно через несколько дней после заливки.
7. Запускаете систему

Монтаж инфракрасного теплого пола производится куда проще. Он просто раскладывается под чистовое покрытие пола и выполняет функцию комфортного теплого пола.

Преимущества электрического теплого пола

• Равномерное распределение тепла
• Не занимает лишнего пространства в помещении
• Приятный микроклимат в доме

Недостатки электропола

• Требует дополнительной высоты, которая не всегда есть
• Если выйдет из строя, то вряд ли получится починить
• Зависимость от мощностей электроэнергии