Солнечные батареи
Использование энергии солнца для отопления является самым недорогим и доступным способом. Главной задачей является преобразование солнечных лучей в тепло с минимальными потерями.
Устройство системы
Главным элементом такой системы является солнечный коллектор. Это устройство, состоящее из трубок, которые ведут к резервуару с теплоносителем. Коллекторы бывают вакуумные, воздушные и плоские. Кроме них в состав входят следующие узлы:
- теплообменник;
- накопительный бак;
- трубопровод;
- аванкамера.
Накопительный бак – это емкость с нагретым теплоносителем. Из верхней части емкости жидкость подается в отопительные приборы. После прохождения всего отопительного контура остывший теплоноситель вновь поступает в бак.
Аванкамера служит для предотвращения задержки воздуха в отопительном трубопроводе. Она представляет собой бак, который располагается в самой высокой точке системы. Устанавливать коллекторы необходимо под углом в 35–40°. Такой уклон обеспечит максимальную эффективность. Чтобы свести к минимуму тепловые потери, все трубопроводы, ведущие от коллектора к теплообменнику, необходимо изолировать.
Достоинства и недостатки
Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:
- высокая эффективность;
- длительный срок службы — более 25 лет;
- простота обслуживания;
- независимость от низких температур воздуха.
Но все же батареи лучше использовать как дополнительный источник тепла для частных домов. В зимнее время энергии солнца будет недостаточно, чтобы аккумулировать необходимое количества тепла. Во время повышенной облачности, ваше жилище также может остаться холодным. Новые технологии позволяют объединять несколько видов отопления в один комплекс, и солнечные батареи могут быть совмещены с геотермальной установкой или инфракрасным излучением.
Также к недостаткам можно отнести очень высокие цены на солнечные коллекторы и оборудование. Для отопления дома в 100 м² монтаж солнечных батарей обойдется примерно в 900 000 рублей.
Альтернативные варианты отопления
При постоянном повышении цен на энергоносители устойчиво продвигаются альтернативные виды систем отопления частного дома. Конечно, они не могут в полной мере заменить традиционные способы отопления частного дома, но снизить затраты способны существенно.
В регионах, где количество солнечных дней достаточно велико, все чаще можно наблюдать установленные на крышах загородных и частных домов солнечные батареи. Солнечный свет является неиссякаемым источником энергии, и позволяет пользоваться преобразованным электричеством долгие годы.
Электричество в свою очередь используется как питание для нагревательных элементов отопления. Единственный недостаток такого вида получения энергии – дороговизна элементов, но со временем затраты окупаются.
Солнечную энергию также можно «консервировать» и применять при помощи солнечного коллектора. Принцип его действия основан на нагреве выставленного на солнце радиатора, соединенного с емкостью большого объема. Солнечные лучи нагревают воду в радиаторе, которая в свою очередь отдает тепло в емкость.
Данный способ позволяет нагревать воду для использования ее в качестве теплоносителя в системах отопления. Наибольший эффект достигается при использовании вакуумных коллекторов. Внутри таких радиаторов находятся колбы с откачанным воздухом, таким образом достигается эффект «термоса».
Ветрогенераторы
Понятно, что напрямую использовать силу ветра для отопления дома использовать не получится. Но зато, установив «ветряк» можно получить дармовую электроэнергию, впоследствии направляемую на различные нужды, в том числе и для питания систем отопления. В регионах, где ветры бывают особенно часто такой способ получения энергии будет наиболее эффективным. Опять же, как и в случаях с солнечными батареями все упирается в стоимость аккумуляторов, преобразователей и электрогенераторов.
Тепловой насос
Это вид системы отопления, которая поможет существенно снизить затраты на отопление частного дома. Принцип его действия напоминает устройство холодильных камер или кондиционеров. Такое устройство может выкачать тепловую энергию из потенциальных источников тепла, не отличающихся высокой температурой. Ими может служить почва или вода.
Такая система требует питания электрической энергией, однако на выходе может выдавать тепло в разы больше затраченных на ее работу ресурсов. Существенным недостатком теплового насоса является его громоздкость и сложность в монтаже.
В заключение данного обзора стоит отметить следующее. Наибольшую эффективность в отоплении собственного дома показывает способ, при котором результат достигается при минимальных затратах, по сравнению с другими способами.
Поэтому с уверенностью говорить о преимуществах одного способа обогрева жилья над другим невозможно. В местах, где широко используется природный газ глупо устанавливать твердотопливные котлы как основной источник обогрева.
Прежде всего, в выборе оптимального способа отопления своего дома нужно учитывать целесообразность. Если подвести некоторый итог, то можно сделать следующий вывод — в подавляющем большинстве случаев для работы отопительных приборов условно используется лишь два источника энергии:
а) Энергия, получаемая путем сгорания разнообразного топлива, в дальнейшем нагревающая теплоноситель;
б) Электрическая энергия, с помощью которой нагреваются тепловые установки, воздух или (и) приборы обогрева.
А вот способы и приемы получения результата могут исчисляться десятками. Поэтому, чаще всего, экономии можно достичь, комбинируя различные способы получения энергии, используя разнообразные виды отопления. Все нюансы и затраты требуют тщательных расчетов. Ведь свое жилище будет содержать хозяин на собственные средства.
Читайте так же:
Что сделать, чтобы не замерзнуть, когда основной источник энергии отключен
Естественный ответ – это включить обогрев другим, запасным источником энергии. Например, если отключили газ, включить электрический обогреватель или камин. Но это хорошо только для локального обогрева. Система в других, дальних местах дома может замерзнуть, трубы лопнут, и затраты на ремонт будут очень высоки.
Для решения этого вопроса есть два варианта.
Антифриз
Плюсы:
- Антифриз не замерзает до -55–65 0С, в зависимости от производителя. Его удобно использовать, если зимой дом отапливается не постоянно, а периодически.
- Не окисляет металл радиатора и металлические трубы, следовательно, не приводит к образованию ржавчины.
- Не создает накипи и не оседает на внутренних стенках отопительной системы.
- Нагревается на 10 % быстрее воды и остывает на 10 % дольше.
Антифриз хоть и дороже воды, но при эксплуатации поможет сэкономить энергиюИсточник sovetystroi.ru
Минусы:
- Антифриз существенно дороже, чем вода.
- Антифриз в 1,5 раза более текуч, чем вода, особенно при низких температурах, а значит, стыки всей системы должны быть идеальными; антифриз токсичен, и если он потечет, то образуются плохо смываемые пятна и появится резкий неприятный запах.
- Теплоемкость антифриза ниже, чем у воды, на 10–15 %, а значит, надо покупать котел большей мощности.
- Вязкость и плотность антифриза выше, чем у воды (плотность на 10–20 %, вязкость на 30–50 %), а значит, надо покупать более мощный циркуляционный насос.
- В случае аварии должна быть предусмотрена емкость, куда антифриз можно будет слить на время ремонта, а также дополнительные краны, через которые это можно будет осуществить.
- Расширительный бачок должен быть на 50–60 % больше объема, рассчитываемого для воды, потому что коэффициент объемного расширения антифриза в 1,3–1,4 раза больше.
- Антифриз можно использовать только в закрытой системе отопления, то есть совмещение горячего водоснабжения и отопления будет невозможно.
Готовая система отопленияИсточник quanjing.com
Дополнительный источник энергии (котел меньшей мощности на другом топливе)
Плюсы:
- система не замерзнет;
- сейчас многие твердотопливные котлы имеют уже встроенную на заводе газовую или жидкотопливную горелку с малым расходом топлива.
Минусы:
- обогреть дом он не сможет – не хватит мощности котла;
- будет работать только при включенном циркуляционном насосе, то есть при наличии в доме электричества.
Видео описание
Что учесть при выборе радиатора отопления, наглядно рассказывается в следующем видеоролике:
Монтаж отопительной системы в загородном доме выливается в длительные хлопоты и ощутимые денежные затраты. Однако в нашей стране нельзя построить капитальное домовладения без отопления. Именно поэтому стоит заранее продумать все вопросы системы отопления еще задолго до окончания строительства.
О схемах разводки
Самой простой схемой разводки отопления считается однотрубная.
Ее особенности:
- Ведется 1 контур (замкнутый в кольцо);
- Все радиаторы соединяются последовательно;
- Теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру.
Это одна из самых простых конструкций. Но и здесь есть существенные недостатки. Так, однотрубная система не годится для крупных многоэтажных домов. Так как чем дальше находится радиатор, тем слабее он нагревается. А значит, помещения будут прогреваться неравномерно.
И увеличение количества секций на отдельной батарее не приведет к решению проблемы. Просто теплоносителю свойственно остывать на пути. И последний радиатор в линии будет холоднее чем предыдущие.
Поэтому устанавливать однотрубную систему стоит только в домах с небольшой площадью. Можно и компенсировать этот момент с помощью насоса принудительной циркуляции. Изменения налицо:
- Насосное оборудование соединяется с котлом;
- Теплоноситель начинают гонять по системе с ускорением;
- Температура меняться не будет, и все радиаторы будут нагреваться правильно.
И вместе с тем, тут есть несколько минусов:
- Покупка насоса это расходы;
- Оборудование требует электропитания;
- При отключении электричества, отопление перестанет работать.
Солнечные батареи. Принцип работы солнечной отопительной системы
Солнечное отопление также можно включить в список, где присутствуют все новые технологии для отопления дома.В таком случае для обогрева могут использоваться не только фотоэлектрические панели, но и солнечные коллекторы. Фотоэлектрические панели практически вышли из использования, так как у батарей коллекторного типа показатель КПД намного выше.
Отопительные новейшие системы отопления частного дома, которые работают от солнечной энергии, включают в себя такие компоненты, как коллектор – устройство, состоящее из ряда трубок, эти трубки присоединены к резервуару, который заполнен теплоносителем.
Схема отопления с помощью солнечных коллекторов
По своим конструкционным особенностям солнечные коллекторы могут быть таких разновидностей: вакуумные, плоские или воздушные. Иногда в подобные современные системы отопления загородного дома может быть включен и такой компонент, как насос. Он будет предназначен для того чтобы обеспечивать обязательную циркуляцию по контуру теплоносителя. Это будет способствовать более эффективному теплообмену.
Для того чтобы технология солнечной отопительной системы была наиболее эффективной, нужно соблюдать некоторые правила. Во-первых, подобные новые технологии отопления загородного дома могут быть использованы только в таких регионах, где солнечно хотя бы 15-20 дней в году. Если данный показатель более низкий, то должны быть установлены дополнительные новые виды отопления частного дома. Второе правило диктует, чтобы коллекторы были размешены как можно на большей высоте. Ориентировать их нужно так, чтобы они поглощали как можно больше солнечного тепла.
Наиболее оптимальный угол расположения коллектора к горизонту считается 30-45 0 .
Чтобы предотвратить ненужные тепловые потери, необходимо изолировать все трубы, которые соединяют теплообменник с солнечными коллекторами.
Таким образом, мы видим, что развитие технологий не стоит на месте, и новинки в отоплении домов – это такая же необходимость, как модернизация техники, которой мы пользуемся каждый день.
Инновации в системе отопления используют совсем новое и непривычное для нас – тепловую энергию разных источников.
Современные виды отопления частного дома порой поражают воображение, однако в современности каждый из нас уже может приобрести или сделать такое современное отопление загородного дома или частного своими руками. Новое в отоплении частного дома – это эффективные системы, которые продолжают развивать сферу отопительного оборудования, и надеемся, что все самые эффективные варианты – еще впереди.
Система отопления в новом только что построенном доме является основой для осуществления многих других мероприятий в частных домах. Ведь именно отопление является тем условием, при котором возможно проведение внутренних отделочных работ и возведения и монтажа коммуникаций. Особенно данный процесс является необходимым, когда строительство дома затягивается и все мероприятия, связанные с внутренними работами, приходятся на холодное время года.
Схема обогрева дома газовым котлом.
Многие домовладельцы вынуждены откладывать их из-за того, что в домах еще нет соответствующей системы отопления. Поэтому, еще на этапе возведения дома, а лучше даже до него, необходимо как следует продумать все варианты, связанные с организацией отопительной системы в доме. В зависимости от того, в каком стиле будет оформлен ваш дом и насколько часто вы намерены использовать готовое сооружение, необходимо подбирать материалы для строительства и, соответственно, определяться с тем, какая именно система отопления подойдет в данных конкретных условиях. Выбраны могут быть как традиционные, так и современные системы отопления частных домов.
Выбор систем обогрева зданий
Технический прогресс ведет к тому, что в сфере обогрева индивидуального жилья постоянно появляются новые технологии. А так как суровая погода зимой заставляет россиян тратить на обогрев помещений большие денежные суммы, то появление инноваций в отопительной сфере предоставляет возможность уменьшить эти затраты.
Альтернативное индивидуальное отопление загородного дома по новым технологиям захватывает все большую нишу на рынке отопительного оборудования.
Схема принципа работы геотермального отопления.
Для правильного выбора системы обогрева индивидуального жилья необходимо выделить важные моменты:
- доступность вида топлива;
- площадь отапливаемого помещения;
- предполагаемые финансовые затраты на эксплуатацию данного способа обогрева;
- экономичность системы отопления в сравнении с другими способами обогрева;
- факторы, влияющие на долговечность работы обогревательного оборудования и его экологичность.
Новейшие технологии в отоплении разрабатываются с применением доступных видов топлива и позволяют свободно использовать отопительное оборудование и приборы, оставлять их в автоматическом режиме работы, легко регулировать температурный режим, разные рабочие параметры систем. Эффективная работа оборудования по новым технологиям дает возможность поддерживать комфортную температуру, выбирать эффективный обогрев домов и при этом экономить средства.
Расчет системы отопления дома
| Расчёт систем отопления частного дома – самое первое, с чего начинается проектирование такой системы. Мы будем говорить с вами о системе воздушного отопления – именно такие системы проектирует и устанавливает наша компания как в частных домах, так и в коммерческих зданиях и производственных помещениях. Отопление воздухом имеет массу преимуществ по сравнению с традиционными системами водяного отопления – более подробно об этом вы можете прочитать здесь. |
Расчет системы – калькулятор онлайн
Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.
Как рассчитать отопление частного дома?
С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.
На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.
| Конечная стоимость отопления частного дома рассчитывается после окончания этапа проектирования на основании спецификации с перечнем устанавливаемого оборудования и элементов системы воздухораспределения, а также дополнительных устройств контроля и автоматики. Чтобы произвести первоначальный расчет стоимости отопления, вы можете воспользоваться анкетой на расчет стоимости системы отопления ниже: |
онлайн-калькулятором
Солнечные батареи
Использование энергии солнца для отопления является самым недорогим и доступным способом. Главной задачей является преобразование солнечных лучей в тепло с минимальными потерями.
Устройство системы
Главным элементом такой системы является солнечный коллектор. Это устройство, состоящее из трубок, которые ведут к резервуару с теплоносителем. Коллекторы бывают вакуумные, воздушные и плоские. Кроме них в состав входят следующие узлы:
- теплообменник;
- накопительный бак;
- трубопровод;
- аванкамера.
Накопительный бак – это емкость с нагретым теплоносителем. Из верхней части емкости жидкость подается в отопительные приборы. После прохождения всего отопительного контура остывший теплоноситель вновь поступает в бак.
Аванкамера служит для предотвращения задержки воздуха в отопительном трубопроводе. Она представляет собой бак, который располагается в самой высокой точке системы. Устанавливать коллекторы необходимо под углом в 35–40°. Такой уклон обеспечит максимальную эффективность. Чтобы свести к минимуму тепловые потери, все трубопроводы, ведущие от коллектора к теплообменнику, необходимо изолировать.
Достоинства и недостатки
Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:
- высокая эффективность;
- длительный срок службы — более 25 лет;
- простота обслуживания;
- независимость от низких температур воздуха.
Но все же батареи лучше использовать как дополнительный источник тепла для частных домов. В зимнее время энергии солнца будет недостаточно, чтобы аккумулировать необходимое количества тепла. Во время повышенной облачности, ваше жилище также может остаться холодным. Новые технологии позволяют объединять несколько видов отопления в один комплекс, и солнечные батареи могут быть совмещены с геотермальной установкой или инфракрасным излучением.
Также к недостаткам можно отнести очень высокие цены на солнечные коллекторы и оборудование. Для отопления дома в 100 м² монтаж солнечных батарей обойдется примерно в 900 000 рублей.
Однотрубная схема
При однотрубной схеме соединения отопительных приборов все регистры, батареи или радиаторы соединяются последовательно. Перед первым по порядку отопительным прибором устанавливается коллектор разгона теплоносителя с перепадом высоты не менее 2,2 м, который позволяет запустить и эксплуатировать систему без применения электрического насоса, исключительно под действием силы тяжести.
Эта простая схема предполагает устройство подающего трубопровода с постоянным углом возвышения от нижней точки коллектора разгона до верхней точки последнего по счету радиатора отопления. При большом периметре частного дома бывает целесообразно устроить не одно, а два и более кольца трубопроводов. Если не предполагается использовать электрический насос в контуре трубопровода, то для обеспечения движения теплоносителя котел должен нагревать воду до температуры 90-95°С.
Достоинством такой схемы в системах отопления частных домов является их энергонезависимость и небольшой расход труб, но есть и недостатки. В каждом из радиаторов теплоноситель остывает, и в последних по счету батареях необходимо увеличивать число секций. Кроме того, регулирование температуры в одном из радиаторов одновременно снижает температуру всего контура.
Ветроэлектрогенератор
Энергия ветра давно используется для получения электричества. Но ее также можно применять для обогрева загородного жилья. Учеными создан безредукторный ветроэлектрогенератор, который монтируется на вертикальной оси вращения на крыше дома. Для снижения шума при работе конструкции ось должна быть оснащена виброизолятором. В подвале размещают электрический водонагреватель и тепловой аккумулятор.
Это устройство довольно сложно в изготовлении, имеет большой размер и вес. Его долго и непросто монтировать. Для получения максимальной энергии ветра необходимо возвести достаточно высокую башню.
Плюсы и минусы
Несомненным достоинством этого вида отопления является его экологичность. Извлечение энергии из ветра не наносит никакого урона окружающей среде. Кроме того, эта энергия абсолютно бесплатна, а расходы на изготовление и монтаж оборудования относительно невелики.
Несмотря на несомненные достоинства, этот способ отопления загородных домов не пользуется популярностью, что связано с непостоянством силы и скорости ветра.
Подключение радиаторов
Выбор способа их подключения зависит от их общего количества, способа прокладки, протяженности трубопроводов и пр. Самыми распространенными методами являются:
• диагональный (перекрестный) способ: прямая труба подключается в боковой части батареи вверху, а обратка – на ее противоположной стороне внизу; этот способ позволяет носителю тепла распределятся по всем секциям максимально равномерно с минимальными теплопотерями; применяется при значительном количестве секций;
• односторонний: также используется при большом количестве секций, труба с горячей водой (прямая труба) и обратка подключаются с одной стороны, позволяет обеспечить достаточную равномерность прогрева радиатора;
• седельный: если трубы уходят под пол, удобней всего крепить трубы к нижним патрубкам батареи; из-за минимального количества видимых трубопроводов внешне выглядит привлекательно, однако радиаторы нагреваются неравномерно;
• нижний: метод схож с предыдущим, единственное отличие – прямая труба и обратка располагаются практически в одной точке.
Для защиты от проникновения холода и создания тепловой завесы батареи располагаются под окнами. При этом расстояние до пола должно составлять 10 см, от стены – 3-5 см.
