Чертежи отопления частного дома: Схемы и чертежи отопления — полезные статьи и уроки

чертежи и план прокладки, организация отопления

Содержание:

1. Компоненты системы отопления в частном доме
2. Выбор топлива
3. План прокладки водяного отопления
4. Расчет отопительной системы
5. Подбор труб
6. Установка системы отопления своими руками

Дом построен: стены есть, крыша есть, что еще нужно? Очень многое, и одним из важнейших элементов будет создание хорошей системы отопления. Чтобы создать отопление в частном доме своими руками, потребуются специфические навыки и инструменты. Сам процесс монтажа нельзя назвать слишком проблематичным, но при отсутствии опыта лучше всего поручить эту работу квалифицированным специалистам. 

Компоненты системы отопления в частном доме

Самое главное, что нужно знать об отопительной системе – все ее элементы являются одним целым, каждый из них играет свою роль, и выход из строя одного компонента может привести к возникновению неполадок в системе. Процесс обогрева здания осуществляется, как правило, за счет перемещения теплоносителя по трубопроводу, а для теплоотдачи используются отопительные приборы. Нагрев же теплоносителя осуществляется в котле, где происходит сгорание определенного вида топлива. В качестве теплоносителя могут выступать воздух, жидкость или пар, твердое топливо.

Работа паровой системы на сегодняшний день не используется в жилых помещениях, но принцип ее действия все же стоит рассмотреть. Разогретый в котле пар по трубам попадает в отопительные приборы и оседает на их стенках с внутренней стороны. Образовавшийся конденсат попадает обратно в котел, и цикл нагрева возобновляется.

Воздушную систему нередко используют для отопления, а разработана она была очень давно. Нередко системы теплых полов работают именно по схеме воздушного отопления. 

И все же самую большую популярность получила водяная отопительная система, в которой теплоносителем является жидкость.

В состав классической водяной отопительной системы входят следующие элементы:

1. Отопительный котел, который разогревает жидкость перед ее продвижением по системе.
2. Циркуляционный насос, обеспечивающий постоянное движение жидкости по контуру трубопровода.
3. Расширительный бачок, позволяющий компенсировать тепловое расширение жидкости, тем самым стравливая излишнее давление из системы. Внутренняя полость бака разделена на две части гибкой диафрагмой. Одна из частей заполняется водой, попадающей из системы отопления, а другая часть заполнена воздухом, сжимающимся при повышении давления в трубопроводе выше номинального.
4. Отопительный контур, к которому относится весь трубопровод.
5. Отопительные приборы, обеспечивающие передачу тепла в каждую комнату, где они установлены.
6. Контрольные датчики и регуляторы, поддерживающие температурный режим в системе и позволяющие контролировать работу всей конструкции. 

Выбор топлива

Существует несколько видов топлива, которые используются при отоплении жилых домов.

Отопительные котлы делятся на несколько категорий, в зависимости от применяемого топлива:

• твердотопливные котлы: уголь, дрова, торф, пеллеты;
• газовые котлы: природный или сжиженный газ;
• электрические котлы: электроэнергия.

Существуют и модели котлов, работающие на альтернативном топливе, но они пока не получили достаточного распространения. А вот указанные выше устройства стоит рассмотреть подробнее.

Твердотопливные котлы целесообразно использовать для отопления домов, площадь которых не превышает 100 квадратных метров. Твердое топливо на сегодняшний день имеет невысокую стоимость, и эксплуатационные расходы будут минимальными. Это, конечно, достоинство, но есть у этих котлов и недостатки: для хранения топлива придется выделять помещение, само топливо довольно грязное, и после него придется убирать.

Твердотопливные котлы очень зависимы от постоянной закладки энергоресурса – в противном случае они очень быстро остывают. Кроме того, такие устройства нужно регулярно чистить, а это не самый приятный процесс. Несколько лучшим вариантом будет использование пиролизных котлов, которые «умеют» подавать топливо автоматически, позволяя продержаться автономно на протяжении длительного периода времени. Кроме того, КПД таких устройств выше, что достигается за счет сжигания выделяющегося газа. Читайте также: «Какое отопление лучше в частном доме — рассмотрим возможные варианты и способы».

Существуют и жидкотопливные отопительные котлы. Эти устройства сами по себе довольно неплохи: высокая номинальная мощность, хорошая эффективность и неприхотливость. Такие котлы хорошо подходят для степных регионов, где с твердым топливом могут возникнуть проблемы. Но есть и отрицательные стороны у котлов, использующих жидкое топливо: во-первых, требовательность к качеству топлива, которое тоже нужно где-то хранить – а ведь это может привести к пожару. К тому же, жидкотопливные устройства очень тяжелы, поскольку изготавливаются из чугуна. 

А вот газовые котлы указанных недостатков лишены, поэтому при наличии подведенного магистрального газа организация отопления в частном доме становится проще. Главное — понять, какие газовые котлы лучше для частного дома. К тому же, газ на сегодняшний день является самым дешевым видом топлива, и даже необходимость оформления документов для проведения газового отопления окупается достаточно быстро. Газовое отопление является самым распространенным и удобным способом обогрева здания. 

План прокладки водяного отопления

Водяное отопление может на этапе проектирования обзавестись характерными особенностями, которые в дальнейшем будут определять функциональность системы. Например, чтобы объединить отопление и горячее водоснабжение, необходимо сразу создавать двухконтурную систему отопления частного дома – в противном случае придется добавлять отдельный водонагреватель. Читайте также: «Регистр отопления своими руками».

Вторая особенность конструкции – разводка. Прокладка отопления в частном доме имеет три схемы разводки: однотрубную, двухтрубную и коллекторную. Однотрубная разводка является цельным контуром, и вода в нем двигается по кольцу, остывая в отопительных приборах. Стоит отметить, что такая конструкция затрудняет создание равномерного распределения тепла по всем помещениям, поэтому она практически не используется.

Для двухтрубной разводки требуется два трубопровода, что скажется на стоимости конструкции, но она будет гораздо удобнее в эксплуатации и намного эффективнее (прочитайте: «Прокладка трубопроводов отопления по правильной схеме»). Один из контуров такой системы предназначен для подачи горячей жидкости, а второй – для возвращения холодной в котел. Коллекторная система тоже состоит из двух труб, но они не контактируют, и жидкость из коллектора идет сразу в котел. Читайте также: «Двухтрубная система отопления частного дома своими руками».

Расчет отопительной системы

Расчет конструкции позволит создать детальный план отопления в частном доме. При расчете отопительных систем используются разные данные, начиная с мощности котла, и заканчивая числом секций радиатора. Необходимая тепловая мощность котла рассчитывается по усредненной формуле, согласно которой для обогрева одного кубического метра помещения требуется 40 Вт энергии. Кроме того, к полученной цифре необходимо добавить еще около 20%, что позволяет учитывать теплопотери и дает возможность использовать котел не на всю мощность. Расчет необходимого числа секций радиатора проводится по тому же алгоритму, а уже потом подбираются подходящие устройства, в зависимости от их мощности.

Подбор труб

На сегодняшний день на рынке можно найти металлические, пластиковые и металлопластиковые трубы. Металлические трубы довольно тяжелы, и самостоятельный монтаж может вызвать затруднения. Несмотря на это, часть системы между котлом и отопительным контуром придется выполнить именно из металлических труб, поскольку они обладают высокой термостойкостью. Металлопластиковые трубы очень хороши, поскольку имеют ряд положительных качеств: они легкие, прочные и довольно надежные. Существуют еще и медные трубы, но для их монтажа потребуются некоторые специфические навыки и специальное оборудование. 

Установка системы отопления своими руками

Перед выполнением работ желательно выполнить чертежи отопления частного дома, чтобы наглядно видеть, как будет выглядеть система.

При выполнении работ по созданию отопительной системы, необходимо придерживаться следующего алгоритма:

1. Сначала устанавливается котел. При этом необходимо соблюдать правила установки выбранной модели. К котлу подсоединяется дымоход. Нюанс: газовые котлы нельзя размещать в подвальных помещениях. Читайте также: «Лучевая система отопления своими руками».
2. Теперь можно устанавливать отопительные приборы. Располагать их нужно под окнами: это позволяет создать тепловую завесу, не дающую холоду от окон попадать в комнату.
3. Когда радиаторы установлены, можно приступать к монтажу трубопроводов, учитывая предварительно нанесенную разметку. Устанавливая трубы, нужно обязательно вовремя снабжать их дополнительными элементами: кранами и вентилями. Читайте также: «Установка отопления в частном доме — схема устройства на примерах».

Заключение

Провести отопление в частном доме своими руками не так уж и трудно – достаточно подойти к этому делу ответственно и грамотно, и все будет работать в штатном режиме (прочитайте также: «Как провести отопление в частном доме — проведение системы на примерах»). Все элементы систем можно найти на рынке, а разобраться в их назначении и устройстве не составит труда. При отсутствии опыта проведения отопительной системы, стоит воспользоваться услугами специалистов.

Схема отопления одноэтажного дома, чертежи фото, видео

Можно ли организовать отопление частного дома собственными силами? Да, если на руках есть подробная схема по разводке системы отопления. Присутствует минимальный опыт работы с трубопроводом? Тогда вы обязательно справитесь. В этой статье будет разобрана схема отопления одноэтажного дома. Мы приведем полезные советы для начинающих частных строителей. Главное, чтобы система была отказоустойчивой и дешевой, тогда домашние работы позволят сэкономить на найме профессиональных работников. Мы разберем подробно однотрубную и двухтрубную сети, а также изучим требования к отоплению частного дома.

Требования к системе

Чтобы все работало надежно, должны соблюдаться следующие требования:

• Отказоустойчивость. Этот параметр отвечает за функционирование отопительной системы в любые морозы. Она не должна обладать избыточной теплоотдачей, так как это помешает системе нормально работать в холода.
• Простота установки. Не все хозяева могут позволить нанять профессионалов для проектирования и монтажа сети отопления, поэтому нужно выбирать самые простые схемы отопления. Работа своими руками – это всегда полезный опыт.
• Отсутствие зависимости от энергии. Будет отлично, если система сможет функционировать с естественной циркуляцией. Обычно мастера устанавливают отопление с принудительной циркуляцией, но при этом система может работать и естественной, несмотря на падение эффективности.
• Экономичность. Несмотря на то, что схема отопления практически не сказывается на коэффициенте полезного действия котла, но мы рекомендуем сделать все возможное, чтобы добиться максимальной экономии тепла.

На фото изображен котел, который продолжает свою работу даже после отключения циркуляционного насоса. Он функционирует в замкнутом объеме.

 

Стоит сказать, что пункт «Отсутствие зависимости от энергии» неактуален для электрокотлов, так как без электроэнергии не сможет ни насос, ни котел. Остальные пункты работают и с таким агрегатом.

Однотрубная система: разбор схемы

Богатый выбор строительных материалов и приспособлений позволяет подобрать проекты для хозяев частного дома с разными уровнями доходами. В первую очередь стоит рассмотреть вариант однотрубной системы, так как он считается наиболее доступным, особенно для одноэтажного строения. В однотрубной сети вода циркулирует естественно.

Выглядит схема следующим образом:

 

Если есть возможность, стоит установить циркуляционный насос. Он значительно повысит эффективность и действенность работы конструкции. Но если ваш дом занимает небольшую площадь, то этот агрегат не обязателен к установке. Чтобы обеспечить естественную циркуляцию, наклон главной трубы должен составлять 0.5 сантиметра.

 

В однотрубной системе содержатся следующие элементы:

• Проводка.
• Трубопроводная разводка.
• Котел для нагрева воды.
• Расширительный бак.

У однотрубной конструкции есть подвиды: лучеобразная, коллекторная, звездообразная. Конструкция быстро выполняет свою работу, поэтому конструкция у нее простая. Первым делом нужно выбрать для сети материалы.

Работа системы проходит следующим образом. Теплоноситель (вода) нагревается от котла, затем через трубы он поступает к отопительным устройствам. Далее теплоноситель движется в радиаторы, которые принимают все тепла. По той же схеме теплоноситель возвращается в котел. Расширительный бак является крайней точкой однотрубной системы отопления.

Сегодня такая конструкция считается наиболее экономичной для частного дома. Есть у системы и несущественные минусы. Различие температуры в разных точках – это первый недостаток. К примеру, вода будет намного холоднее в радиаторе, чем в котле. Вторым недостатком назвать то, что придется перекрыть всю конструкцию, если требуются перекрыть хотя бы одну батарею.

Двухтрубная сеть

Для одноэтажной постройки можно своими руками осуществить монтаж двухконтурную сеть отопления. Это более дорогой вариант, если сравнить с предыдущей схемой, но при этом в доме всегда будет горячая вода. Суть работы двухконтурной системы следующая: первый контур используется для обеспечения горячей водой, второй – для отопления.

Ниже представлен отличный пример двухконтурной сети, которую можно установить своими руками:

По периметру постройки идут два трубопровода (в жилом помещении и под полом) – обратный и подающий. Конвектора, радиаторы и регистры используются в сети как перемычки, которые создают короткое замыкание. Теплоноситель стремится циркулировать через отопительные приборы, которые расположены ближе всего к циркуляционному насосу. Но нам необходимо добиться, чтобы тепло досталось и дальним приборам. Для этих целей устанавливают ограничительные дроссели.

Что касается минусов этой системы, то их два:

1. Повышенная опасность при выполнении разморозки без балансировки.
2. Большое количество труб системы, которые отрицательно сказываются на экономии.

Проект отопления частного дома — что учесть при его составлении?

Система отопления в доме

Что значат для человека, ничего не сведущего в отоплении, какие-то чертежи и расчеты, которые ему предлагает подрядчик, выполняющий работы по монтажу отопительной системы его дома? Скорее всего, ничего не значат. Но без проекта отопления частного дома провести монтажные работы просто невозможно.

Ведь чтобы их начать, необходимо приобрести материалы и оборудование. А как вы можете все это купить, если не знаете ни диаметра труб, ни их количества, ни числа необходимых фитингов и запорной арматуры, ни мощности котла. Именно проект отопления в доме определяет все это, подтверждая показатели необходимыми расчетами.
При этом существуют упрощенные варианты проектирования.

Основные этапы проектирования

• Этап №1 — расчет обогревательной системы и решение задач, касающихся технической стороны дела.
• Этап №2 — создание схем обвязки и разводки.
• Этап №3 — выбор технического и экономического решения.

К последнему этапу относится подбор материалов, количество которых будет зависеть от схемы отопительной сети. Пример — вариант с бойлером или без него. В первом случае материалов уйдет гораздо больше, чем во втором.

Реализация проекта

Даже если вы приняли упрощенную схему проектирования, его этапы будут теми же. А весь проект будет основан на точных расчетах, которые касаются и схемы, и материалов, и оборудования.

Начинают с подготовки технического задания, в которое войдут требования и пожелания заказчика. Если вы с ними определились, можно переходить к сбору необходимых данных. Некоторых интересует, можно ли взять за основу типовые проекты? Можно, но учтите, что абсолютно одинаковых проектов не бывает. И все равно придется что-то где-то изменить. Вот почему так важно собрать достоверную информацию.

Возьмем для примера одноэтажный типовой коттедж. Казалось бы — вот готовый проект на отопление, бери и сооружай. Однако схем развязки трубопроводов в отопительной системе несколько. И каждый решает сам, какую выбрать. К тому же у каждого заказчика свои требования и свой бюджет.

После того как со схемой определились, необходимо рассчитать мощность системы или тепловую передачу. Здесь все достаточно просто, потому что есть готовые формулы и коэффициенты, оперируя которыми, можно быстро выполнить необходимые расчеты.

Важно принять во внимание вопрос комфортности, зависящей от тепла внутри дома. Иногда предложенная схема обвязки не способна распределить тепло во всех помещения равномерно. А это большой минус, особенно, если дом многоэтажный и большой.

Теперь переходят к чертежам. Зачем необходимы чертежи отопления частного дома, если взята упрощенная схема расчетов и проектирования? Дело в том, что только на чертежах можно точно распределить и увидеть все участки одной системы. Именно по ним рассчитывают длину трубопровода, количество фитингов и запорной арматуры, определяют места установки радиаторов отопления и котла, способ разводки и обвязки. Это особенно важно при поэтажном распределении системы.

Исходные данные для проекта

Какие данные потребуются для создания проекта? Основных три:

• План здания со всеми размерами.
• Дизайн-проект, в котором должны быть точно указаны все точки, где будут установлены элементы отопительной системы.
• Информация о том, из каких материалов возведены те или иные элементы здания. Сюда обычно относят кровлю, стены, оконные и дверные проемы, полы, плиты перекрытия и прочее.

Проектируя систему отопления следует учесть все нюансы

Если вы чего-то не знаете точно, то, чтобы сократить время на проектирование, необходимо заранее все подготовить.

И еще запомните одну важную мысль. Подрядчик — всего лишь исполнитель, и ему «до лампочки», насколько красиво будет смотреться батарея в вашем помещении. Ему важно, чтобы она правильно стояла и хорошо функционировала. Если в дизайн-проекте отмечено место установки радиатора, то его туда и поставят, в этом вы не сомневайтесь. Но расходы по монтажу могут быть другими, если отопительный прибор будет находиться в более удобном для самой системы положении. Так что иногда дизайнерские изыски могут привести к перерасходу денежных средств из бюджета. И в этом вина не подрядчика, а дизайнера.

А если вам, например, взбредет в голову установить около окна, где смонтирован радиатор, комод, то он закроет своим объемом прибор, тем самым снизив его эффективность. И еще учтите, что ваши требования либо позволят сэкономить на проекте, либо приведут к его удорожанию. Так что лучше примите во внимание рекомендации специалиста.

Заключение по теме

Итак, рассматривая проекты отопления частного дома, вы используете только индивидуальный подход. Но запомните, что типовой проект разработан для определенного типа жилья, и его можно брать за основу, видоизменяя по своему усмотрению.

Системы отопления частного дома — фото и схемы

Комфортное проживание в частном доме невозможно без правильно подобранной и качественно установленной системы отопления. Только хорошо продуманный и оптимизированный вид системы сможет создать в доме оптимальные условия для нормальной жизнедеятельности человека в холодное время года. В статье мы рассмотрим возможные варианты организации системы отопления частного дома, фото которых демонстрируют правильность произведения работ.

Независимо от выбранного варианта организации отопления в доме, важную роль играет теплоноситель, поскольку без него отопление функционировать не сможет. В подавляющем большинстве случаев, в качестве носителя тепла используют воду.

Системы с естественной циркуляцией

В таких системах движение теплоносителя по трубопроводу обеспечивается под воздействием естественной силы тяжести, благодаря чему их нередко называют гравитационными. Такие системы могут быть однотрубными и двухтрубными.

Схема однотрубной системы выглядит следующим образом: теплоноситель поднимается к магистральным трубопроводам по центральному стояку, откуда поступает практически во все стояки и отопительные приборы. Наличие обратного трубопровода не предусмотрено, потому вода из регистров, смешавшись с теплоносителем из замыкающего участка, поступает на нижний этаж.

Двухтрубная отопительная система может иметь нижнюю и верхнюю разводку. Если Вы внимательно посмотрите на чертежи, отображающие оба эти варианта, то легко в них разберетесь. В случае с нижней разводкой, подающая магистральная труба проходит либо в подвале, либо по полу первого этажа.

Вверх от нее отходят стояки, посредством которых теплоноситель попадает в радиаторы. Для возврата остывшей жидкости в котел предусмотрен обратный трубопровод.

В схеме с верхней разводкой по подающей трубе вода подается под потолок верхнего этажа или же на чердак, откуда спускается вниз по стоякам, попадая в конченом итоге в обратный магистральный трубопровод.

Такие системы отопления частного дома, фото которых можно посмотреть на нашем сайте, имеют определенные недостатки. Во-первых, недостатком можно считать относительно низкое давление, а во-вторых, ощутимым «минусом» является необходимость использования труб большого диаметра, что не всегда является удобным и рациональным решением.

 

 

Системы с искусственной циркуляцией

Такие системы (в обязательном порядке) оснащаются циркуляционным насосом, который и обеспечивает движение носителя тепла от котла к радиаторам и обратно. Так же, как и в случае с естественной циркуляцией, возможно применение двухтрубной вертикальной и горизонтальной разводки.

Вертикальная разводка может быть нижней и верхней. Эти типы разводок абсолютно аналогичны схемам с естественной циркуляцией носителя тепла, за исключением того, что в них перед котлом на обратном трубопроводе устанавливается насос.

Двухтрубная горизонтальная система более распространена по сравнению с вертикальной и делится на три типа:

1. Тупиковая система характеризуется наименьшим расходом труб, но имеет существенный недостаток — радиаторы, находящиеся в большей удаленности от котла, имеют больший циркуляционный контур, что, в свою очередь, затрудняет регулировку системы.
2. Попутное продвижение воды — недостаток заключается в большом количестве используемых труб, что достаточно затратно.
3. Коллекторная. В коллекторной к центральному коллектору каждая батарея подключается отдельно — такое решение требует наибольшего расхода материалов, однако «плюс» состоит в том, что все помещения прогреваются равномерно.

Данные системы отопления частного дома (фото их Вы найдете на нашем сайте) имеют свои плюсы и минусы — главное преимущество заключается в отсутствии необходимости установки труб под уклоном, а основным недостатком является энергозависимость.

Правила работы отопительной системы

Когда отопительная система будет полностью установлена в доме, можно будет приступать к ее запуску. После заполнения системы теплоносителем нужно проверить, равномерным ли является ее прогрев.

Правильная проверка подразумевает использование незначительного количества топлива — нужно растопить котел и убедиться в отсутствии слишком горячих или холодных участков в трубопроводе и батареях. Если же неоптимизированные участки имеются, то нужно открыть клапан и спускать воду до момента, пока не пойдет горячая вода.

Необходимо также обращать внимание на то, что посторонних звуков в котле при растапливании быть не должно. Допустимым является легкое просачивание воды в резьбовых соединениях, которое исчезает после осуществления нескольких пробных запусков.

В случае если показатель мощности будет превышать допустимое значение, это может привести к закипанию котла, что повлечет за собой печальные последствия.

 

Самодельные котлы для отопления частного дома чертежи

Самодельный котел для водяного отопления. Особенности и виды

Автономное обогревание все больше набирает популярность. Особенно актуально это для частных домов, коттеджей и дач. Поскольку не всегда существует финансовая возможность покупки качественного оборудования, самодельный котел для водяного отопления и разные его виды весьма распространены в частном секторе, в частности для обогрева не только помещения, но и телиц или других хозяйственных сооружений.

Рис. 1 Самодельный котел

Что нужно учитывать при сооружении отопительного котла?

Основой деятельности любого самодельного водяного котла является базовый принцип: любой вид топлива, который в нем сгорает, обогревает одновременно и теплообменник.

Схема работы подобного водяного отопительного оборудования зависит от следующего:

• Наличие доступных материалов, из которых можно обустроить систему отопления.
• Фактические умения и навыки, которые позволят создать отопительное оборудование с использованием печи или других вариантов. Готовые чертежи самодельных котлов отопления можно найти в интернете.
• Выбор вида топлива. На это влияют такие показатели, как его доступность в определенном регионе и стоимость.

Эффективность самодельных котлов отопления зависит от следующих показателей:

• Размеры конструкции. Чем больше площадь прямого контакта емкости с используемым теплоносителем, тем большее количество единиц тепла получает теплоноситель за определенный отрезок времени.
• Показатель полноты сгорания применяемого топлива. Если вместе с продуктами сгорания в водяном оборудовании в трубу попадает и пиролизный газ, его дожёг в несколько раз повышает КПД. Если же приток кислорода к данному элементу водяной отопительной конструкции недостаточный, то схему сооружения необходимо доработать.

Отсюда можно сделать вывод, что для повышения качества обогревания нужно добиться минимального показателя температуры продуктов сгорания. Чем температура ниже, тем выше КПД. Кроме того, применение низкой температуры будет залогом безопасности самодельного котла отопления.

Особенности отопления с наличием печи

В случае наличия проблем с подачей газа, существуют альтернативные способы применения отопительного оборудования. Неплохим вариантом является традиционная печка, однако такой способ подойдет только для небольших домов. Для двухэтажных вариантов альтернативой станут самодельные котлы отопления. Печи из кирпича с водяным отоплением станут оптимальным вариантом.

Несмотря на совмещение в данном варианте двух разных систем, самодельный котел в печку является одним из самых эффективных. Он позволяет осуществлять отопление большой площади, при этом расход топлива будет аналогичным традиционной печи.

Рис. 2 Кирпичная печь

Для работы печи может использоваться самодельный котел на угле или дровах. Также при желании можно чередовать эти варианты. Преимуществом подобной конструкции также является то, что самодельный печь-котел не требует наличия постоянной топки. Вполне достаточно будет поддерживать нужный уровень отопления при помощи печи, подкладывая необходимое количество угля или другого топлива. Печь позволяет поддерживать оптимальный микроклимат внутри помещения, независимо от климатических условий снаружи.

Особенности сооружения

Самодельный отопительный котел для кирпичной печи может быть выполнен в различных вариациях, в зависимости от применения. Подобная конструкция может быть установлена не только в жилом доме, но и в служебных или хозяйственных помещениях, например, в теплице.

Самым важным этапом является правильная установка котла. Он должен находиться непосредственно в печи. Самодельный водяной котел отопления в кирпичную печь на дровах или угле устанавливается в виде буквы «П». Чертежи для данного процесса можно легко найти во всемирной паутине. Оптимальным материалом для его сооружения станет труба или листовой металл.

Для сооружения отопительного агрегата также пойдут неиспользуемые чугунные радиаторы, которые использовались в старых системах отопления многоэтажных жилых помещений. Перед монтажом радиатор нужно хорошо очистить, промыть и обработать соляным раствором. Это позволит значительно продлить срок службы самодельного водяного котла.

Сварить водяной котел для печи можно самостоятельно. Это несложно сделать при наличии чертежей и небольших навыков в этой сфере. Если же опыт отсутствует, то сварку оборудования для печи нужно доверить специалисту.

Несмотря на явные преимущества, подобное водяное отопление для печи имеет и свои недостатки:

• Работа печи требует постоянной диагностики и контроля.
• Зольная камера печи должна регулярно чиститься.
• Подобная конструкция с печью используется преимущественно в холодное время года.
• Износ конструкции котла в связи с высокой температурой внутри печи.
• Отсутствие системы аварийного контроля, что обусловлено особенностями конструкции кирпичной печи.

Однако, при отсутствии других вариантов и при качественно выполненной работе, отопление с использованием печи будет неплохим вариантом.

Сооружение варианта для отопления теплицы

Для повышения урожая в холодное время года для теплицы необходимо предвидеть дополненное отопление. В отличие от обогрева при помощи электричества, использование самодельных котлов отопления будет более выгодным с финансовой стороны.

Рис. 3 Котел для теплицы

Оптимальным вариантом станет сооружение в теплице печи с выходящим дымоходом, что вполне можно сделать своими руками. Чертежи для этого также можно легко найти во всемирной паутине.

Процесс сооружения оборудования в теплице состоит из следующих этапов:

• В тамбуре теплицы необходимо выложить кирпичную печь.
• По всей длине теплицы вверху конструкции или под грядками устанавливается дымоход.
• Выход для трубы необходимо сделать с другой стороны теплицы. Таким образом, угарный дым будет уходить, но тепло оставаться внутри теплицы.

Возможен также другой вариант самодельного котла для теплицы:

• Подбор бочки большого объема и ее окрашивание изнутри, что позволит избежать коррозии.
• Проделывание в бочке отверстий для дымохода, печи, дополнительного бочка и сливочного крана.
• Установка топки внутри бочки.
• Вывод из бочки дымохода.
• Установка дополнительного расширительного бачка на бочку.
• Сварка отопления для теплицы из профильной трубы.
• Раскладка труб внутри конструкции теплицы.
• Приобретение насоса для циркуляции воды в системе теплицы.

Подобный вариант для теплицы может работать как на дровах, так и на другом виде топлива. Для контроля температуры внутри теплицы самодельные котлы отопления можно оснастить электронным датчиком температуры, а само цифровое табло разместить непосредственно в доме.

Автономное обогревание в виде самодельных котлов отопления пользуется спросом, как у владельцев частных домов, так и среди жильцов многоэтажных зданий. Это позволяет значительно сэкономить на покупке дорогостоящего оборудования, а также контролировать сам процесс обогрева. Самодельные котлы отопления могут работать на дровах, угле или другом виде топлива, что позволяет использовать подобные агрегаты в разных сферах.

Пеллетные котлы российского производства

Жаротрубный котел

Сборка самодельных котлов

Котлы необходимы для нагрева теплоносителя в системе отопления частного дома и иногда – водопроводной воды, если не имеется бойлера. Обычно для решения этих задач используется оборудование фабричного производства, когда от хозяина требуется лишь выполнить монтаж системы и проконтролировать ее работу.

В некоторых случаях устанавливаются самодельные котлы, причем их сборка осуществляется «с нуля». Сложность конструкции зависит от планируемого к использованию топлива. Ниже будут рассмотрены только твердотопливные и электрические котлы. поскольку самодельные газовые и дизельные агрегаты опасны, и их установка дома запрещена.

Для чего нужны котлы ручной сборки

Котлы, собранные своими руками, обходятся дешевле своих фабричных аналогов, но не превосходят их по уровню КПД. Принцип работы оборудования основан на том, что сгорающее топливо выделяет тепло, которое уже поступает в теплообменник и нагревает циркулирующую воду. В этом самодельные изделия ничем не отличаются от фабричных.

Главный недостаток котлов, собранных по индивидуальным чертежам – это отсутствие гарантии. В случае с оборудованием заводского производства хозяин может быть уверен, что техника будет работать, а если нет – ее можно вернуть или заменить. За качество работы самодельного котла отвечает только тот, кто его собрал и установил в своем доме. В случае поломки придется за свой счет ремонтировать оборудование.

Для отопления самостоятельно изготовленным котлом рекомендуется использовать только безопасные виды топлива – дрова, уголь, пеллеты, электричество. Очень опасны самодельные газовые и дизельные котлы — их монтировать в жилых помещениях не стоит.

Более того, компетентные органы не разрешат врезку собранного своими руками оборудования в контур газовой трубы, а если обнаружат нарушение, потребуют привлечения хозяина к административной ответственности.

Несмотря на недостатки, у котла ручной сборки есть неоспоримое достоинство – эксплуатационные характеристики оборудования можно сделать такими, чтобы они в точности соответствовали потребностям хозяев дома.

Твердотопливные котлы

Наибольшей популярностью пользуются самодельные котлы отопления, работающие на твердом топливе. Они имеют простую конструкцию, которая во многом перекликается с устройством обычной печи. Собранные самостоятельно твердотопливные котлы универсальны, они могут работать как на угле, так и на дровах, а также пеллетах.

На эффективность работы оборудования влияют такие факторы, как полнота сгорания топлива и конструкция теплообменника. Интересно, что температура сгорания обратна КПД: чем она выше, тем коэффициент полезного действия ниже, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы огонь был слабым. Кроме того, небольшая температура обеспечит лучшую сохранность трубопровода. Самые лучшие самодельные котлы, работающие на твердом топливе, имеют на выходе температуру до 120-150С°.

Электрические котлы

Электрические котлы для обогрева частного дома могут иметь различную конструкцию. Самый простой вариант – установить ТЭН прямо в системе отопления. Тогда исчезает необходимость в изготовлении отдельно стоящего котла.

Правда, труба, где ТЭН монтирован, должна иметь большой диаметр. Заодно рекомендуется сделать ее съемной, чтобы было легче обслуживать нагревательные элементы.

Интересны электродные котлы, когда для выработки тепла электрический ток пропускают прямо через жидкость. Тепловая энергия производится в результате хаотического движения ионов. В воде при этом должна содержаться соль.

Самостоятельно изготовить электродный котел намного сложнее, чем работающий на ТЭН: ведь ток оказывает прямое воздействие на воду, из-за чего требуется принять серьезные меры по электробезопасности.

Самые распространенные угрозы – электродуговой пробой теплоносителя, что практически равно короткому замыканию, а также накопление электролизного газа в контуре системы.

Проще всего сконструировать твердотопливный котел. При его сборке используются жаростойкие сорта стали – они прочнее, чем обычный стальной лист, который на открытом огне прогорает и быстро изнашивается.

Тем не менее, жаростойкая сталь стоит дорого, и на практике в котлах кустарной сборки применяется редко. Еще один вариант – чугун: этот материал отлично переносит жар, хотя работать с ним тяжело. Оборудование для изготовления чугунной печи есть только на специализированных предприятиях.

На водяной циркуляции

Твердотопливный самодельный котел для водяного отопления с классической компоновкой имеет камеру сгорания с колосниками – монтированными горизонтально стальными полосами металла, заменяющими цельнометаллическое дно. Топливо закладывается поверх колосников, а оставшийся после его сгорания пепел проваливается между ними в расположенную ниже камеру. К последней присоединен дымоходный канал, предназначенный для отвода дыма. Каждый раз перед началом очередной топки пепел из этой камеры нужно выгребать.

Рядом с камерой сгорания — обычно со стороны дымоходного канала — располагается емкость для нагрева воды, подключенная к контуру трубопровода частного дома: в нижнюю часть емкости поступает охлажденная вода, которая по мере нагрева поднимается вверх. Поток воздуха в камеру сгорания нагнетается вентилятором. Котел оснащен двумя дверками: верхняя предназначена для загрузки топлива, нижняя – для чистки камеры под колосниками. Также эта камера необходима для циркуляции воздуха.

На принципе пиролиза

Другую конструкцию имеют пиролизные котлы. У них имеется дополнительная верхняя камера, куда попадают газы, выделяемые в процессе сгорания дров. Там газы догорают, производя дополнительное тепло.

Пиролизный самодельный котел имеет больший КПД по сравнению с устройством традиционного типа.

Для отопления загородного дома, состоящего из нескольких комнат, подойдет аппарат с ТЭН, состоящий из трубы диаметром 21,9 см и длиной около 50 см. Такое приспособление будет экономным, ведь киловатты энергии не будут расходоваться впустую. Кроме того, устройство очень компактно.

Если ТЭН предполагается установить в отдельном корпусе, то лучше сделать котел с небольшими габаритами. В случае если котел применяется для подогрева проточной воды, это правило не действует. Ведь тогда нужно иметь запас жидкости, а для этого требуется больший резервуар.

Для работы котла не нужна выделенная линия электропитания, его можно подключать к бытовой сети вместе с другими электроприборами. В отличие от электродного оборудования, отопительный котел с ТЭН безопасен, ведь теплоноситель изолирован от тех частей устройства, которые находятся под напряжением. Если оснастить агрегат регулятором, то появится возможность настраивать температуру нагрева воды с высокой точностью – это главное преимущество электрического котла перед твердотопливным.

Котел отопления своими руками

Центром отопительной системы в частном доме является отопительный котел. Именно он выделяет энергию, которая в дальнейшем преобразуется, поступает в теплоноситель и нагревает отопительные радиаторы. В этой статье мы расскажем как сделать котел отопления своими руками, как сварить котел для отопления частного дома, а также предоставим чертежи и фото инструкции.

Виды отопительных котлов

Котлы, работающие на газу

Перед началом самостоятельного изготовления котла, необходимо определиться с его видом, который зависит от типа топлива, нагреваемого тепловой носитель. При желании можно соорудить котел, работающий от любого топлива. Найти необходимую информацию можно на ресурсах интернета. Однако прежде чем сделать выбор, стоит иметь представление о преимуществах и недостатках самых известных из них.

1. Котлы для отопления, работающие на газу. Данный вид не стоит пытаться изготовить своими руками, так как к ним предъявляется очень много требований, которые вы вряд ли сможете удовлетворить. Ну и не менее важная причина – это высокая вероятность взрыва в ходе эксплуатации. Монтаж газового котла запрещен в подвальном помещении дома.
2. Для изготовления электрического котла вам не потребуется профессиональных навыков и наличия множества материалов. Нельзя не отметить огромный недостаток – высокие цены на электрическую энергию. Это является идеальным вариантом для периодического обогрева домика на даче, но для постоянного использования электрический котел очень дорог.
3. Котел с жидким топливом вполне подходит для изготовления своими руками, но стоимость топлива и особенности настройки форсунок могут вызвать немалые сложности в ходе работ.
4. Среди всех перечисленных вариантов самым оптимальным можно назвать котел, работающий на твердом топливе, в качестве которого можно успешно использовать дрова.

Котел для системы водяного отопления

Всем известно, что дрова имеют высокую скорость сгорания, а соответственно не успевают обогреть помещение до нужной температуры при первоначальном КПД. Для того чтобы оптимизировать этот процесс, стоит рассмотреть два способа самостоятельного сооружения котлов на твердом топливе.

Пиролизный вариант котла

Котел такого вида адаптирован под сжигание дров, его дополнительное название – газогенераторный котел. Суть его работы состоит в том, что сгорание дров и выходящих из них летучих веществ осуществляется отдельно. Благодаря пиролизному процессу таким котлам удается сохранять оптимальный температурный режим теплового носителя длительностью от 6 до 12 часов, не подкладывая дрова.

Принцип работы пиролизного котла Работа пиролизного котла не может осуществляться без электрической энергии, которая обеспечивает работу вентилятора поддерживающего процесс горения принудительным способом.

Размеры таких конструкций составляют 1,5×0,75×1,7 м. Объем емкости для воды – 500 литров с обеспечиваемой мощностью 50 кВт. Габариты установки могут варьироваться исходя из индивидуальных потребностей.

Как правило, для самостоятельного изготовления конструкции вам потребуется стальной лист толщиной 4-6 мм, чугунный лист 1 см, труба из стали с толщиной стен 4 мм, электроды для сварки и сварочный аппарат. Также запаситесь центробежным вентилятором, колосниковой решеткой, совпадающей с размером камеры горения, автоматическое устройство для регулирования температурного режима, асбестовый лист и уплотнительный шнур.

По окончании процесса изготовления должна быть произведена обвязка котла отопления своими руками с соблюдением технологических требований.

Пеллетный тип котла

Принцип работы пеллетного котла

Этот вид котельной установки более автоматизирован и менее прихотлив в уходе в процессе эксплуатации. Пеллеты представляют собой гранулированную древесину, для изготовления которой используются опилки и стружка. Поскольку этот материал сыпучий, их подача в камеру для сгорания осуществляется автоматически с помощью шнека, или бункера.

Пеллеты У вас могут возникнуть трудности при изготовлении такого котла из-за отсутствия определенного электрического оборудования: электрического двигателя для обеспечения работы шнека, или бункерной заслонки.

Работа пеллетного котла выполняется таким способом, при котором отпадает необходимость в растопке или добавлении топлива. На это влияют габариты бункера. Благодаря принципу работы котельной установки можно контролировать количество выделяемого тепла, за счет количества подаваемых пеллет в топку.

Эти два вида котлов являются оптимальными для собственноручного изготовления. На каком из них останавливать свой выбор, решать вам. Это определяется многими факторами, главным из которых является необходимость в тепле и наличии определенного вида топлива, которое вы будете применять.

При любом варианте необходимо строго следовать технологии и соблюдать правила безопасности.

Посмотрите, как можно самостоятельно сделать котел длительного горения:

В этом видео демонстрируется твердотопливный котел шахтного типа с теплоаккумулятором:

Схемы и чертежи

Устройство печки медленного горения

Устройство пеллетного котла

Чертеж твердотопливного котла

Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла

Чертеж пиролизного котла Viessmann на 25-40 кВт

Viessmann на 65 и 80 кВт

Чертеж котла для самостоятельного изготовления

Печь медленного горения

Чертеж печи на отработке

Простой и безопасный банный котел

Сварочные работы при изготовлении котла

Изготовление котла в домашних условиях

Переделка сейфа в печку

Печь-камин с режимом тления до 8 часов

Печка медленного горения из газового баллона

Самодельная металлическая печь

Надёжный и экономичный твердотопливный котёл

Котел отопления на отработанном масле

Выполненный из бочки

Испытание самодельного котла длительного горения

Источники: http://kotlomaniya. ru/kotly/samodelnyy-kotel-dlya-vodyanogo-otopleniya.html, http://x-teplo.ru/otoplenie/kotly/samodelnye.html, http://kakpravilnosdelat.ru/kotel-otopleniya-svoimi-rukami/

как сделать, чертежи, как сварить агрегат отопления для дома

Система отопления частного дома – это сложная схема разводки труб, сердцем которой является отопительный котел. В нем нагревается теплоноситель, который под действием законов физики или при помощи циркуляционного насоса перемещается по трубам, попадает в радиаторы, где отдает свое тепло, и остывшим возвращается опять в котел. И процесс этот повторяется до бесконечности.

Современный рынок котельного и отопительного оборудования предлагает сегодня огромный ассортимент нагревательных приборов. К сожалению, цена многих моделей не всем по карману. Поэтому перед частью потребителей встает вопрос, можно ли сделать котел отопления своими руками, будет ли этот самодельный прибор работать так же эффективно, как заводские аналоги? Сделать котел можно, если вы хороший сварщик и работать он будет не хуже.

Виды отопительных котлов

В первую очередь необходимо определиться, какой котел нужен для вашего дома. Это будет зависеть от того топлива, которое будет использовано для растопки. Отсюда и классификация:

• газовые;
• электрические;
• твердотопливные;
• жидкотопливные.

Электрические

Любой из этих котлов можно изготовить своими руками. Самый простой из них – электрический. По сути, это бак, в который вмонтирован ТЭН. Из бака еще выходят два патрубка, соединяемые с контурами подачи и обратки. Нет ни дымохода, ни камеры сгорания, все просто.

Электрические котлы всем хороши, но есть у них два недостатка. Первый: электроэнергия – самое дорогое топливо. Второй: при падении напряжения в сети (а это случается с завидным постоянством) котел перестает работать корректно. Снижается его мощность, падает температура теплоносителя.

Газовые

Конструкции остальных видов более сложные. И они все практически схожи между собой с некоторыми отличиями. Что касается газового котла, то для его установки потребуется разрешение газовой службы.

Представители этой организации могут такой отопительный агрегат не принять к установке. В первую очередь потребуют провести его опрессовку в своей лаборатории.

Наличие акта – это гарантия, что разрешение вам все-таки дадут.

Котлы на жидком топливе

Эксплуатация этого варианта связана с большими трудностями. Во-первых, придется строить отдельно стоящий склад около дома, где будет храниться топливо. В нем все должно соответствовать требованиям пожарной безопасности.

Во-вторых, от склада до котельной придется тянуть трубопровод. Его обязательно утепляют. В-третьих, в котле этого типа устанавливается специальная горелка, которую надо отрегулировать. Сделать это не так просто в плане настройки.

Твердотопливные

Именно этот вид котлов сегодня своими руками чаще всего производят домашние мастера. Для небольших дач и коттеджей это оптимальный вариант. Тем более дрова на сегодняшний день самый дешевый вид топлива.

О том, как сделать котел, работающий на твердых видах топлива, для отопления дома и будем говорить ниже.

Что понадобится?

Как было сказано выше, чтобы сварить отопительный агрегат, вы должны быть хорошим сварщиком. Работа на уровне любителя здесь не подойдет.

Инструменты

Что требуется для проведения этой работы. Из инструментов вам понадобятся:

• электросварочный аппарат;
• газовый резак;
• болгарка;
• молоток;
• рулетка;
• маркер или мел.

Материалы

Из материалов:

• труба бесшовная диаметром 425 мм;
• труба диаметром 100 мм;
• труба диаметром 25 мм;
• металлический лист толщиною 4 мм;
• два сгона диаметром 25 мм;
• небольшие петли;
• уголок 25 мм;
• арматура диаметром 8 мм.

Проект

Многие новички ищут чертежи котлов в Интернете или специальной технической литературе и уже по ним проводят работу. В принципе, это правильный путь.

Самое главное, найти чертежи, в которых указаны размеры отопительного прибора.

Изготовление корпуса

Итак, в первую очередь подготавливаются детали будущего агрегата. Из трубы 425 мм будет изготавливаться корпус отопительного прибора. Для небольшого отопительного котла высота в 1,0-1,2 м с учетом небольшого диаметра – это оптимальный вариант.

Режем трубу по этим размерам с помощью газового резака. Края обрабатываем болгаркой.

Отверстия для топки и поддувала

Теперь необходимо в корпусе вырезать два отверстия: под топку и для поддувала. Они должны быть прямоугольными. Для топки подойдет размер 20х10 см, для поддувала 20х3 см. Они располагаются один над другим, топочное отверстие выше.

Расстояние от края трубы до поддувала в пределах 5-7 см. Между отверстиями расстояние – 5 см. Края отверстия обрабатываются болгаркой. Вырезанный кусок стенки трубы для топки будет использован в качестве дверцы. Его края также зачищаются.

Отверстия для патрубков

С помощью резака вырезаются еще два отверстия под патрубки подачи и обратки диаметром 25 мм. Отверстия располагаются друг напротив друга. При этом отверстие обратки вырезают сбоку котла над топкой: от топочного отверстия на расстоянии 15 см.

На расстоянии 5 см только от верхнего края корпуса вырезается отверстие для подачи теплоносителя. Тут же к этим отверстиям можно приварить два сгона.

Внутренние детали

Из металлического листа вырезаются три блина: два диаметром 425 мм, один диаметром 412 мм. Последний будет установлен внутрь корпуса, а так как толщина стенки трубы составляет 6 мм, то на диаметр выпадает 12 мм, плюс 1 мм на свободное вхождение.

В одном из блинов диаметром 425 мм и в круге 412 мм по центру вырезается отверстие диаметром чуть больше 100 мм. Готовится дымоход из трубы 100 мм. Для этого режется отрезок 120-130 мм. Из трубы 25 мм нарезаются кусочки длиною по 50 мм для ножек котла. Из арматуры делается решетка для зольника, за основу берется размер внутреннего диаметра корпуса.

Сборка отопительного агрегата

В первую очередь к блину 412 мм приваривается дымоход. Затем внутри корпуса на высоте 30-35 см от топочного отверстия необходимо приварить временные упоры. Это может быть проволока или арматура. На них сверху опускается блин с дымоходом.

Основные стыки

А вот теперь самый важный момент – надо сварить между собой блин и корпус котла. Проварить шов надо обязательно с двух сторон и сделать это необходимо качественно. Этот стык есть сопряжение топки и водяного бака.

Далее на торчащий из котла дымоход надевается блин 425 мм. Здесь необходимо хорошо проварить два стыка: между внешними краями блина и корпусом котла, между дымоходом и металлическим кругом.

Топочный отсек

Следующий этап касается топочной камеры. С обратной стороны от дымохода внутрь корпуса вставляется готовая решетка из арматуры.

Затем из уголка 25 мм вырезаются болгаркой несколько кусков, которые привариваются внутрь котла между топочным отверстием и поддувалом. Это будут упоры, на которые ляжет решетка.

Нижняя часть корпуса

И последнее. Необходимо приварить блин 425 мм к нижнему краю корпуса, приварить к нему четыре ножки из трубы 25 мм высотою по 5 см. Далее привариваются петли, на которые навешивается дверца топки.

Конструкция для задвижки поддувала

Конструкция может быть разной: в виде обычной дверцы, в виде шибера (это заслонка, которая перемещается в плоскости отверстия), в виде поворотной заслонки с отверстиями в корпусе. Продаются готовые изделия, которые просто привариваются по месту.

Можно сварить цельную конструкцию своими руками и прикрепить ее к котлу. Из всех предложенных вариантов самый простой – это или дверца, или шибер.

Тестирование и подключение к системе

Твердотопливный котел для отопления дома готов. Теперь необходимо его проверить. Для этого на один из сгонов накручивается заглушка, а во второй заливается вода. Если через сварные швы вода не проходит, то сварка была проведена на высоком уровне.

Опасаться, что во время работы отопительный агрегат потечет, не стоит. Готовый агрегат подключается к системе отопления загородного дома. То есть, соединяются сгоны с патрубками подачи и обратки теплоносителя.

Монтаж дымохода

Проводится монтаж дымохода. Обратите внимание, что этот элемент прибора должен выходить вертикально вверх. Если так расположить его не удается, то отводов должно быть минимальное количество.

В неотапливаемом чердаке его придется утеплить.

Первая растопка

Очень важно правильно провести первую топку. При этом нельзя использовать большое количество топлива. Небольшая закладка должна протопить сам агрегат, особенно это касается дымохода. При резком повышении температуры на его стенках может образоваться конденсат, который превратится в деготь, сужая диаметр. А это понижение тяги, которая отвечает за корректную работу отопительного прибора.

Регулировка зазора

В процессе топки регулируется зазор в поддувало. Надо найти оптимальный размер, который обеспечит топочную камеру необходимым количеством свежего воздуха (кислорода).

Обязательно обращайте внимание на высоту закладки. Ее верхний край должен располагаться на расстоянии 20 см от внутреннего блина. Это расстояние обеспечит оптимальное сжигание дров или угля. При этом дым и угарные газы беспрепятственно будут выводиться через дымоходную трубу.

Принцип работы

По сути, традиционный твердотопливный котел работает как обычная печка. Здесь также есть топка, в которой горят дрова (уголь, пеллеты и другие виды твердого топлива). Выделяемая энергия нагревает теплоноситель, расположенный в емкости над камерой сгорания.

Нагрев теплоносителя в этой конструкции производится и от внутреннего блина, и от дымохода, который пронизывает насквозь емкость с водой. При этом корпус котла также нагревается, что создает аккумулирующий эффект, сдерживающий быстрое остывание при выключении агрегата.

Нагретый теплоноситель поднимается вверх и выходит через верхний патрубок в подающий контур системы отопления. Охлажденный теплоноситель поступает в котел через нижний патрубок, соединенный с обратным контуром.

Другие варианты

Твердотопливный котел для отопления дома может быть изготовлен в виде куба из металлического листа толщиною 4 мм. Это более сложная конструкция, в которой придется собирать отдельную топочную камеру. Получится, что в корпус котла устанавливается камера сгорания. А между стенками двух конструкций будет циркулировать теплоноситель. Это более эффективный вариант, но сложный в изготовлении. В нем много сварных швов, что снижает надежность и безопасность эксплуатации.

Котел отопления своими руками — как сделать, как сварить + Фото + Чертежи

Центром отопительной системы в частном доме является отопительный котел. Именно он выделяет энергию, которая в дальнейшем преобразуется, поступает в теплоноситель и нагревает отопительные радиаторы. В этой статье мы расскажем как сделать котел отопления своими руками, как сварить котел для отопления частного дома, а также предоставим чертежи и фото инструкции.

Виды отопительных котлов

Котлы, работающие на газу

Перед началом самостоятельного изготовления котла, необходимо определиться с его видом, который зависит от типа топлива, нагреваемого тепловой носитель. При желании можно соорудить котел, работающий от любого топлива. Найти необходимую информацию можно на ресурсах интернета. Однако прежде чем сделать выбор, стоит иметь представление о преимуществах и недостатках самых известных из них.

1. Котлы для отопления, работающие на газу. Данный вид не стоит пытаться изготовить своими руками, так как к ним предъявляется очень много требований, которые вы вряд ли сможете удовлетворить. Ну и не менее важная причина – это высокая вероятность взрыва в ходе эксплуатации. Монтаж газового котла запрещен в подвальном помещении дома.
2. Для изготовления электрического котла вам не потребуется профессиональных навыков и наличия множества материалов. Нельзя не отметить огромный недостаток – высокие цены на электрическую энергию. Это является идеальным вариантом для периодического обогрева домика на даче, но для постоянного использования электрический котел очень дорог.
3. Котел с жидким топливом вполне подходит для изготовления своими руками, но стоимость топлива и особенности настройки форсунок могут вызвать немалые сложности в ходе работ.
4. Среди всех перечисленных вариантов самым оптимальным можно назвать котел, работающий на твердом топливе, в качестве которого можно успешно использовать дрова.

Котел для системы водяного отопления

Всем известно, что дрова имеют высокую скорость сгорания, а соответственно не успевают обогреть помещение до нужной температуры при первоначальном КПД. Для того чтобы оптимизировать этот процесс, стоит рассмотреть два способа самостоятельного сооружения котлов на твердом топливе.

Пиролизный вариант котла

Котел такого вида адаптирован под сжигание дров, его дополнительное название – газогенераторный котел. Суть его работы состоит в том, что сгорание дров и выходящих из них летучих веществ осуществляется отдельно. Благодаря пиролизному процессу таким котлам удается сохранять оптимальный температурный режим теплового носителя длительностью от 6 до 12 часов, не подкладывая дрова.

Принцип работы пиролизного котла Работа пиролизного котла не может осуществляться без электрической энергии, которая обеспечивает работу вентилятора поддерживающего процесс горения принудительным способом.

Размеры таких конструкций составляют 1,5×0,75×1,7 м. Объем емкости для воды – 500 литров с обеспечиваемой мощностью 50 кВт. Габариты установки могут варьироваться исходя из индивидуальных потребностей.

Как правило, для самостоятельного изготовления конструкции вам потребуется стальной лист толщиной 4-6 мм, чугунный лист 1 см, труба из стали с толщиной стен 4 мм, электроды для сварки и сварочный аппарат. Также запаситесь центробежным вентилятором, колосниковой решеткой, совпадающей с размером камеры горения, автоматическое устройство для регулирования температурного режима, асбестовый лист и уплотнительный шнур.

По окончании процесса изготовления должна быть произведена обвязка котла отопления своими руками с соблюдением технологических требований.

Пеллетный тип котла

Принцип работы пеллетного котла

Этот вид котельной установки более автоматизирован и менее прихотлив в уходе в процессе эксплуатации. Пеллеты представляют собой гранулированную древесину, для изготовления которой используются опилки и стружка. Поскольку этот материал сыпучий, их подача в камеру для сгорания осуществляется автоматически с помощью шнека, или бункера.

Пеллеты У вас могут возникнуть трудности при изготовлении такого котла из-за отсутствия определенного электрического оборудования: электрического двигателя для обеспечения работы шнека, или бункерной заслонки.

Работа пеллетного котла выполняется таким способом, при котором отпадает необходимость в растопке или добавлении топлива. На это влияют габариты бункера. Благодаря принципу работы котельной установки можно контролировать количество выделяемого тепла, за счет количества подаваемых пеллет в топку.

Эти два вида котлов являются оптимальными для собственноручного изготовления. На каком из них останавливать свой выбор, решать вам. Это определяется многими факторами, главным из которых является необходимость в тепле и наличии определенного вида топлива, которое вы будете применять.

При любом варианте необходимо строго следовать технологии и соблюдать правила безопасности.

Видео

Посмотрите, как можно самостоятельно сделать котел длительного горения:

В этом видео демонстрируется твердотопливный котел шахтного типа с теплоаккумулятором:

Схемы и чертежи

Устройство печки медленного горения

Устройство пеллетного котла

Чертеж твердотопливного котла

Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла

Чертеж пиролизного котла Viessmann на 25-40 кВт

Viessmann на 65 и 80 кВт

Чертеж котла для самостоятельного изготовления

Печь медленного горения

Чертеж печи на отработке

Простой и безопасный банный котел

Фото

Сварочные работы при изготовлении котла

Изготовление котла в домашних условиях

Переделка сейфа в печку

Печь-камин с режимом тления до 8 часов

Печка медленного горения из газового баллона

Самодельная металлическая печь

Надёжный и экономичный твердотопливный котёл

Котел отопления на отработанном масле

Выполненный из бочки

Испытание самодельного котла длительного горения

Читайте также:

типов систем отопления дома

Существует несколько типов систем, используемых для обеспечения тепла в доме, и в пределах каждого широкого типа существует множество вариаций. Некоторые системы отопления имеют общие компоненты с охлаждающим оборудованием дома, а некоторые системы обеспечивают как отопление, так и охлаждение. Термин HVAC — отопление, вентиляция и кондиционирование — используется для описания всей системы климат-контроля в доме.

Независимо от того, какая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используется, все отопительные приборы предназначены для отвода тепловой энергии от источника топлива и передачи ее в жилые помещения для поддержания комфортной температуры окружающей среды.В системах отопления могут использоваться различные источники топлива, включая природный газ, пропан, мазут, биотопливо (например, дрова) и электричество. В некоторых домах имеется более одной системы отопления, например, когда дополнительный или готовый подвал обогревается другой системой, чем остальная часть дома.

Системы воздушного отопления / охлаждения

Безусловно, наиболее распространенной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в современных домах в Северной Америке является система приточного воздуха, в которой используется печь с нагнетательным вентилятором, который подает теплый воздух в различные комнаты дома через сеть воздуховодов.Системы с принудительной подачей воздуха очень быстро регулируют температуру в помещении, а поскольку в системах кондиционирования воздуха могут использоваться одни и те же воздуходувки и воздуховоды, это эффективная общая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Источники топлива: Топки, питающие системы с наддувом, могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве.

Распределение: Воздух, нагретый горелкой печи или нагревательным элементом, воздух распределяется по сети каналов к нагревательным регистрам в отдельных помещениях.Другая система каналов возвращает воздух обратно в топку через возврат холодного воздуха.

Преимущества:

• Системы с принудительной подачей воздуха можно фильтровать для удаления пыли и аллергенов. Однако они также могут увеличить количество переносимых по воздуху аллергенов.
• Увлажнитель (или осушитель) может быть интегрирован в систему принудительной подачи воздуха.
• Печи с принудительной циркуляцией воздуха относительно недороги.
• Эти печи могут достигать самых высоких показателей AFUE (годовой эффективности использования топлива) среди всех систем отопления (но это не обязательно означает, что это наиболее эффективный способ обогрева дома).
• Системы с принудительной подачей воздуха могут сочетать охлаждение с обогревом.

Недостатки:

• Требуется воздуховод и занимает место в стенах.
• Печные вентиляторы могут быть шумными.
• Движущийся воздух может распространять аллергены.
• Движущийся воздух может стать сухим, если его не увлажнить.
• Поскольку системы с принудительной подачей воздуха нагревают воздух, а не предметы в комнате, это не считается самым удобным способом обогрева.

BanksPhotos / Getty Images

Системы гравитационных печей на воздухе

Предшественники систем принудительной подачи воздуха, гравитационные воздушные печи также распределяют воздух через систему металлических каналов, но вместо того, чтобы нагнетать воздух через воздуходувку, гравитационные воздушные системы работают по простой физике: теплый воздух поднимается и холодный воздух опускается. Печь с гравитационным воздухом в подвале нагревает воздух, который затем поднимается по воздуховодам в разные комнаты. Холодный воздух возвращается в топку по системе каналов возврата холодного воздуха.Так называемые печи «осьминоги», которые можно найти во многих старых домах, представляют собой печи с гравитационным воздухом.

Системы гравитационного воздуха больше не устанавливаются, но во многих старых домах они продолжают работать эффективно.

Источник топлива: Печи с принудительным воздухом могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве.

Распределение : Кондиционированный воздух циркулирует по сети металлических воздуховодов.

Преимущества :

• Гравитационные системы не имеют движущихся частей и могут служить многие десятилетия.
• Системное оборудование очень надежное и требует минимального обслуживания.

Недостатки :

• Воздух не фильтруется эффективно.
• Энергоэффективность ниже, чем у более новых печей.
• Регулировка температуры происходит медленно, потому что системы работают за счет простых конвекционных потоков.

Системы водяного отопления для пола

Современные теплые полы — это разновидность систем лучистого отопления.Лучистое отопление отличается от принудительного воздушного отопления тем, что нагревает предметы и материалы, такие как мебель и пол, а не только воздух. Большинство излучающих систем для всего дома распределяют тепло через горячую воду, нагретую в бойлере или водонагревателе.

Напольное отопление включает в себя пластиковые водопроводные трубы, устанавливаемые внутри бетонных перекрытий или прикрепляемые к верхней или нижней части деревянных полов. Он тихий и в целом энергоэффективный. Он имеет тенденцию нагреваться медленнее и требует больше времени для адаптации, чем принудительное воздушное тепло, но его тепло более стабильно.

Существуют также внутрипольные системы, в которых используется электропроводка, проложенная под напольными покрытиями, обычно керамической или каменной плиткой. Они менее энергоэффективны, чем системы горячего водоснабжения, и обычно используются только в небольших помещениях, таких как ванные комнаты.

Источники топлива : Системы трубопроводов горячей воды обычно обогреваются центральным котлом, который может работать на природном газе, жидком пропане (LP) или электричестве. Горячая вода также может быть обеспечена солнечными системами горячего водоснабжения, которые обычно используются в дополнение к топливным системам.

Распределение : Напольные системы обычно распределяются с помощью горячей воды, протекающей по пластиковым трубам.

Преимущества :

• Излучающие системы обеспечивают комфортное, равномерное тепло.
• При отоплении котлами излучающие системы могут быть очень энергоэффективными.

Недостатки :

• Излучающие системы относительно медленно нагреваются и приспосабливаются к изменениям температуры.
• Установка внутрипольных систем может быть дорогостоящей.
• При возникновении проблем с обслуживанием доступ к скрытым трубопроводам затруднен.
• Котельные системы нельзя совмещать с кондиционированием воздуха.

elenaleonova / Getty Images

Традиционные котельные и радиаторные системы

Старые дома и многоквартирные дома в Северной Америке часто отапливаются традиционными котельными и радиаторными системами. В их число входит центральный котел, который направляет пар или горячую воду по трубам к радиаторам, которые расположены вокруг дома.Классический радиатор — чугунный вертикальный блок, обычно устанавливаемый возле окон — часто называют паровым радиатором, хотя этот термин иногда неточен.

На самом деле с этими старыми радиаторами используются два типа систем. Настоящие паровые котлы действительно направляют газообразный пар по трубам к отдельным радиаторам, который затем конденсируется обратно в воду и возвращается в котел для повторного нагрева. В современных радиаторных системах горячая вода подается к радиаторам с помощью электронасосов. Горячая вода отдает тепло в радиаторе, а охлажденная вода возвращается в котел для дополнительного нагрева.Радиаторные системы с горячей водой очень распространены в Европе.

Источники топлива: Системы котлов / радиаторов могут работать на природном газе, жидком пропане, мазуте или электричестве. Оригинальные котлы могли даже работать на угле.

Распределение: Тепло вырабатывается паром или горячей водой, циркулирующими по металлическим трубам к радиаторам, форма которых облегчает передачу тепловой энергии.

Преимущества :

• Лучистое тепло довольно комфортно и не сушит воздух, как принудительное тепло.
Радиаторы
• можно обновить до низкопрофильных плинтусов или панельных радиаторов.
• При замене старых котлов современные котлы могут предложить очень хорошую энергоэффективность.

Недостатки :

• Радиаторы могут быть некрасивыми.
• Расположение радиаторов может ограничивать размещение мебели и оконные покрытия.
• Котельные системы нельзя совмещать с кондиционированием воздуха.

Дэвид Де Лосси / Getty Images

Радиатор плинтуса с горячей водой

Еще одна более современная форма лучистого тепла — это система плинтуса с горячей водой, также известная как гидронная система.В этих системах также используется централизованный бойлер для нагрева воды, которая циркулирует по системе водяных труб к низкопрофильным нагревательным элементам плинтуса, которые излучают тепло от воды в комнату через тонкие металлические ребра, окружающие водопроводную трубу. По сути, это просто обновленная, усовершенствованная версия старых вертикальных радиаторных систем.

Источники топлива: Котлы для гидравлических систем могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве. Им также могут помочь солнечные системы отопления.

Распределение :

• Горячая вода нагревается бойлером и направляется к плинтусам типа «ребристая труба», установленным вдоль стен. Ребра увеличивают площадь отвода тепла для повышения эффективности.
• Тепло распределяется за счет естественной конвекции: нагретый воздух поднимается от плинтуса, а холодный воздух падает в сторону устройства для обогрева.

Преимущества :

• Гидравлические системы могут предложить отличную энергоэффективность.
• Гидравлические системы работают тихо, потому что в них нет вентиляторов или нагнетателей.
• Температуру можно точно контролировать.
• Радиаторные системы очень долговечны и не требуют значительного обслуживания.

Недостатки :

• Блоки излучения / конвекции плинтуса должны оставаться свободными и могут создавать проблемы при расстановке мебели и дизайне драпировки.
• Радиаторы медленно нагреваются.
• Системы горячего водоснабжения нельзя комбинировать с системами кондиционирования воздуха.
• Если тепло будет отключено на продолжительное время, трубы отопления могут замерзнуть.

Thinkstock Images / Getty Images

Системы отопления с тепловым насосом

Новейшая технология отопления (и охлаждения) дома — это тепловой насос. Используя систему, аналогичную кондиционеру, тепловые насосы извлекают тепло из воздуха и доставляют его в дом через внутренний кондиционер. Стандартные домашние системы представляют собой воздушные тепловые насосы, которые забирают тепло из наружного воздуха.Существуют также наземные или геотермальные тепловые насосы, которые отбирают тепло из глубины земли, а также тепловые насосы с водным источником, которые получают тепло от пруда или озера.

Популярный тип теплового насоса с воздушным источником — это мини-сплит или бесканальная система. Это относительно небольшой наружный компрессорный агрегат и один или несколько внутренних воздухообрабатывающих агрегатов, которые легко добавить к дополнительным комнатам или удаленным районам дома. Многие системы тепловых насосов являются реверсивными и могут быть переключены в режим кондиционирования летом.Тепловые насосы могут быть энергоэффективными, но они подходят только для относительно мягкого климата; они менее эффективны в очень жаркую и очень холодную погоду.

Источники топлива: Тепловые насосы обычно работают от электричества, хотя также доступны модели, работающие на природном газе.

Распределение : тепло (и охлаждение) обеспечивается настенными блоками, которые продувают воздухом змеевики испарителя, связанные с наружным насосом, который отбирает или поглощает тепло снаружи.

Преимущества :

• Системы предлагают как обогрев, так и охлаждение.
• Тепловые насосы могут быть очень энергоэффективными.
• Индивидуальные настенные блоки позволяют точно контролировать каждую комнату.
• Вентиляторы тише, чем центральные приточно-вытяжные системы.
• Никаких воздуховодов не требуется.

Недостатки :

• Тепловые насосы лучше всего подходят для относительно мягкого климата.
• Распределение нагретого или охлажденного воздуха может быть ограничено, поскольку он исходит от одного блока (в каждой комнате или зоне).

Системы электрического сопротивления

Электрические обогреватели для плинтусов и другие типы электрических обогревателей обычно не используются для первичных систем отопления дома, в основном из-за высокой стоимости электроэнергии. Тем не менее, они остаются популярным вариантом дополнительного отопления в готовых подвалах, домашних офисах и сезонных помещениях (например, трехсезонных верандах и соляриях). Электрические обогреватели просты и недороги в установке, и для них не требуются воздуховоды, насосы, кондиционеры или другое распределительное оборудование.Агрегаты недорогие, не имеют движущихся частей и практически не требуют обслуживания.

Помимо обычных обогревателей для плинтусов, существуют электрические лучистые обогреватели, которые нагреваются излучением. Обычно они устанавливаются под потолком и направлены на людей, находящихся в комнате, обеспечивая более сфокусированное тепло, чем при использовании плинтусов. Лучистые обогреватели также более энергоэффективны, чем плинтусы.

Распределение : В обогревателях плинтуса используется естественная конвекция для циркуляции тепла по комнате.Настенные обогреватели и многие специальные обогреватели (например, обогреватели toekick) обычно имеют внутренние вентиляторы, которые выдувают нагретый воздух.

Преимущества :

• Нагревательные элементы универсальны и могут быть установлены практически в любом месте.
• Системам требуется только электрическая цепь для питания.
• Агрегаты без вентиляторов работают бесшумно.
• Лучистые электрические обогреватели нагревают предметы в помещении, как лучистое тепло в полу.
• Не требуются воздуховоды или дорогостоящая установка.

Недостатки :

• Электронагреватели очень дороги в эксплуатации.
• Они потребляют много электроэнергии и поэтому вносят непропорциональный вклад в чрезмерное использование электросетей и связанные с этим проблемы.
• Большая часть электроэнергии вырабатывается угольными электростанциями, поэтому электрические обогреватели, хотя и чисты в эксплуатации, в значительной степени способствуют загрязнению воздуха и выбросу углерода в атмосферу.

Зонированная система отопления — Боб Вила

Схема зонированного отопления.SupplyHouse.com

Домовладельцы, ищущие лучший способ контролировать температуру во всем доме, должны изучить преимущества зонированной системы отопления.

Что такое зонированное отопление?

Стандартная незонированная система отопления контролирует температуру всего дома в целом. Зонированная система отопления, напротив, позволяет домовладельцам регулировать температуру в каждой комнате или зоне индивидуально, тем самым повышая комфорт и сводя к минимуму затраты на электроэнергию. Зонированную систему можно настроить с учетом множества факторов, включая использование помещения, личные предпочтения и условия окружающей среды.Зонированные системы помогают домовладельцам более эффективно использовать свои системы отопления, распределяя тепло там, где и когда оно необходимо.

Возможно, пришло время позвонить профессионалу.

Получите бесплатную бесплатную оценку ремонта от лицензированных технических специалистов HVAC поблизости.

+

Преимущества зонированного отопления

«Преимущества правильно зонированного дома включают экономию на расходах на отопление, а также больший контроль и комфорт во всем доме», — отмечает Дэниел О’Брайан, технический эксперт интернет-магазина SupplyHouse.com. «Если они индивидуально зонированы, незанятые или редко используемые помещения не нужно отапливать, а те участки дома, которые становятся холоднее других, можно отрегулировать напрямую для большего комфорта. Кроме того, программируемые термостаты могут увеличить экономию за счет сокращения потребления тепла, когда жители находятся вне дома или спят ».

О’Брайан объясняет, что типичная зонированная система отопления рассматривает первый этаж дома как одну зону обогрева, а зону спальни наверху как отдельную зону обогрева.Это позволяет направлять тепло на первый этаж в дневное время и в спальни наверху ночью, позволяя незанятым частям дома остывать, когда они свободны. Зонированная система также может позволить домовладельцам минимизировать нагрев в редко используемых помещениях, таких как комнаты для гостей или складские помещения.

По данным Министерства энергетики США, зонирование системы отопления может сэкономить домовладельцам до 30 процентов на типичных счетах за отопление и охлаждение. Поскольку на отопление и охлаждение приходится более 40 процентов коммунальных расходов среднего домохозяйства, экономия от зонированной системы может действительно возрасти.

Фото: SupplyHouse.com

Как работает зонированное отопление

Основным компонентом зонированной системы отопления является зональный клапан, который регулирует поток воды в системе водяного отопления. Внутри клапана исполнительный механизм открывает и закрывает клапан в зависимости от настройки термостата для этой зоны. Зональные клапаны доступны в двух- или трехходовых конфигурациях с различными типами соединений. Они могут быть нормально закрытыми или нормально открытыми и обеспечивать разную скорость потока в зависимости от размера клапана, что позволяет домовладельцам настраивать систему для различных планов этажей и зон разного размера.Зональные клапаны могут использоваться с широким спектром систем водяного отопления, включая плинтусы, радиаторы, тепловые насосы и лучистые системы. Ведущие бренды включают Honeywell, Taco, White-Rodgers и Erie.

Домовладельцы с системами принудительного горячего воздуха также могут создавать несколько зон, используя два или более термостатов, подключенных к главной панели управления; панель управления открывает и закрывает заслонки, установленные в воздуховоде.

Существует также широкий выбор термостатов, включая программируемые версии, для управления зонированной системой отопления.«Для зонирования дома можно использовать любой термостат, но не все термостаты предназначены для одного и того же применения», — отмечает О’Брайан. «Напряжения, схема системы отопления / охлаждения и характеристики различных термостатов могут быть больше ориентированы на то или иное приложение».

Установка зонированного отопления

Добавление зонированной системы отопления к существующему дому — довольно сложный проект и обычно требует привлечения профессионального установщика. «Зонирование дома задним числом — это не то, на что способен обычный домашний мастер», — отмечает О’Брайан.«Им пришлось бы подключить элементы управления и термостаты, подключить их к насосу (-ам) и котлу или печи и врезать либо в свои гидравлические линии, либо в воздуховоды для установки зональных клапанов или заслонок. Все это, вероятно, потребует разрезания открытых стен, подключения электричества и, возможно, потеющей меди ».

Несмотря на то, что установка зонированной системы отопления не является типичным самостоятельным проектом, функции экономии энергии и контроля температуры могут сделать ее чрезвычайно стоящим улучшением дома. Интернет-магазин SupplyHouse.com предлагает большой выбор термостатов, зональных клапанов и элементов управления от ведущих производителей отрасли, а также предлагает множество информационных и учебных видео, подобных этому, в котором объясняется, как работают зонные клапаны.

Это сообщение доставлено вам на SupplyHouse.com. Его факты и мнения принадлежат BobVila.com.

Возможно, пришло время позвонить профессионалу

Получите бесплатную, бесплатную смету ремонта от лицензированных технических специалистов по ОВК, находящихся рядом с вами.

+

Солнечное водонагревание | WBDG

Введение

На этой странице

ЭТА СТРАНИЦА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ

На водяное отопление приходится значительная часть энергии, потребляемой многими жилыми, коммерческими, институциональными и федеральными объектами. В целом по стране примерно 18% энергии, потребляемой в жилых домах и 4% в коммерческих зданиях, приходится на нагрев воды. Солнечные водонагревательные системы, в которых для нагрева воды используется энергия солнца, а не электричество или газ, могут эффективно обслуживать до 80% потребностей в горячей воде без затрат на топливо или загрязнения окружающей среды и с минимальными затратами на эксплуатацию и техническое обслуживание (O&M).Солнечное водонагревание в настоящее время составляет менее 1% потенциального рынка водонагревания (около 1% жилых домов имеют солнечное водонагревание, что обеспечивает около двух третей потребностей каждого здания в нагреве воды).

Солнечные водонагревательные системы могут эффективно использоваться на всей территории Соединенных Штатов на объектах, которые имеют подходящую крышу, ориентированную на юг, или близлежащие незатененные участки для установки коллектора. В различных типах зданий могут использоваться солнечные системы нагрева воды, включая бассейны, жилые дома, отели, прачечные, больницы, тюрьмы и кухни.Солнечные водонагревательные системы наиболее экономичны для объектов со следующими характеристиками:

• Нагрузка на нагрев воды постоянна в течение года (летом не работает)
• Нагрузка на нагрев воды постоянна в течение недели (используйте солнечное тепло каждый день)
• Стоимость топлива, используемого для нагрева воды, высока (примеры включают электричество, которое составляет 46% рынка водяного отопления, и пропан, который составляет 2% рынка в удаленных местах)
• Солнечный климат (полезно, но не обязательно — в 2003 году тремя крупнейшими рынками были Флорида, Калифорния и Нью-Джерси).

Этот обзор предназначен для предоставления конкретных подробностей для федеральных агентств, рассматривающих солнечные технологии нагрева воды как часть нового строительного проекта или капитального ремонта.

Описание

Солнечная система водяного отопления состоит из нескольких основных компонентов, в том числе:

• Солнечные коллекторы
• Тепловой накопитель
• Системные элементы управления / контроллер
• Резервный водонагреватель обычный.

Солнечный водонагреватель — это надежная технология с использованием возобновляемых источников энергии, используемая для нагрева воды.Солнечный свет падает и нагревает поверхность поглотителя в солнечном коллекторе или собственно резервуаре для хранения. Либо теплоноситель, либо реальная питьевая вода, которая будет использоваться, протекает по трубам, прикрепленным к абсорберу, и забирает тепло от него (системы с отдельным контуром теплоносителя включают теплообменник, который затем нагревает питьевую воду. ) Нагретая вода хранится в отдельном баке для предварительного нагрева или в обычном баке водонагревателя до тех пор, пока не понадобится. Если необходимо дополнительное тепло, оно вырабатывается электричеством или ископаемым топливом с помощью традиционной системы водяного отопления.

Накопление тепла обычно требуется для того, чтобы связать синхронизацию прерывистого солнечного ресурса с синхронизацией нагрузки горячей водой. Как правило, достаточно от 1 до 2 галлонов воды для хранения на квадратный фут площади коллектора. Если используется теплообменник на стороне нагрузки, для хранения может использоваться питьевая вода или непитьевая вода. Для небольших систем хранилище чаще всего осуществляется в виде стальных резервуаров, облицованных стеклом.

Активные системы имеют регулятор «дельта-Т» (разность температур) для запуска и остановки насосов.Если температура на выходе из солнечного коллектора превышает температуру на дне накопительного бака на заданную величину, например, на 6 ° C или 42,8 ° F, контроллер запускает насос. Когда эта разница температур падает ниже другого установленного значения, например, 2 ° C или 35,6 ° F, контроллер останавливает насосы. Контроллер также будет иметь функцию верхнего предела для отключения насосов, если температура в накопительном баке превышает третье значение, например, 90 ° C или 194 ° F. Из-за простоты и невысокой стоимости контроллера дельта-T целесообразно сохранять средства управления независимыми от какой-либо системы управления энергопотреблением всей установки, хотя желательно включать некоторые показатели производительности системы, такие как выходной сигнал измерителя Btu или предварительный нагрев. датчик температуры бака в системе управления зданием.

Солнечные водонагреватели экономят энергию, предварительно нагревая воду до обычного водонагревателя. Солнечные системы горячего водоснабжения обычно рассчитаны на от 40% до 70% нагрузки по нагреву воды. Резервный обычный нагреватель по-прежнему необходим для удовлетворения 100% пикового спроса на горячую воду в целом, особенно в пасмурные дни или когда солнечная система не работает.

Типы и стоимость технологий

Типы коллекторов

Хотя все солнечные водонагревательные системы используют один и тот же основной метод улавливания и передачи солнечной энергии, они делают это с помощью трех специальных технологий, которые различают разные коллекторы и системы.Различия важны, потому что разные потребности в нагреве воды в разных местах лучше всего удовлетворяются с помощью определенных типов коллекторов и систем.

Материалы и компоненты, используемые в солнечных водонагревательных системах, различаются в зависимости от ожидаемого диапазона рабочих температур.

Низкотемпературные системы (неглазурованные) обычно работают при низкой температуре, до 18 ° F (10 ° C) выше температуры окружающей среды, и чаще всего используются для обогрева плавательных бассейнов. Часто вода в бассейне холоднее воздуха, и изоляция коллектора была бы контрпродуктивной.Низкотемпературные коллекторы изготавливаются из полипропилена или других полимеров со стабилизаторами ультрафиолета. Проходные каналы для воды в бассейне отформованы непосредственно в пластине абсорбера, и вода в бассейне циркулирует через коллекторы с помощью циркуляционного насоса фильтра бассейна. В 2004 году обогреватели для бассейнов стоили от 10 до 40 долларов за квадратный фут.

Небольшой образец неглазурованного низкотемпературного солнечного коллектора, показывающий проточные каналы и коллекторную трубу.

Небольшой образец среднетемпературного плоского пластинчатого коллектора с покровным стеклом, изоляцией, медной пластиной поглотителя и проходами для потока.

Среднетемпературные системы производят воду на 18–129 ° F (на 10–50 ° C) выше наружной температуры и чаще всего используются для нагрева воды для бытового потребления. Однако также можно использовать солнечные водонагревательные коллекторы средней температуры для отопления помещений в сочетании с конвекционными змеевиками с принудительной вентиляцией или лучистыми полами.

Среднетемпературные коллекторы обычно представляют собой плоские пластины, изолированные покровным стеклом с низким содержанием железа и изоляцией из стекловолокна или полиизоцианурата. Отражение и поглощение солнечного света в покровном стекле снижает эффективность при низких перепадах температур, но требуется, чтобы стекло сохраняло тепло при более высоких температурах.Используется медная пластина поглотителя с приваренными к ребрам медными трубками. Чтобы уменьшить потери на излучение коллектора, пластина поглотителя часто обрабатывается селективной поверхностью из черного никеля, которая имеет высокую поглощающую способность в коротковолновом солнечном спектре, но низкую излучательную способность в длинноволновом тепловом спектре. По состоянию на 2004 год среднетемпературные системы стоили от 90 до 120 долларов за квадратный фут площади коллектора.

Крупным планом — вакуумированная стеклянная трубка с черной медной абсорбирующей пластиной внутри.

В высокотемпературных системах используются вакуумные трубки вокруг приемной трубки для обеспечения высокого уровня изоляции и часто используются фокусирующие изогнутые зеркала для концентрации солнечного света.Высокотемпературные системы требуются для абсорбционного охлаждения или выработки электроэнергии, но также используются для среднетемпературных применений, таких как коммерческое или общественное водяное отопление. Из-за механизма слежения, необходимого для удержания фокусирующих зеркал обращенными к солнцу, высокотемпературные системы обычно очень большие и устанавливаются на земле рядом с объектом. Сами вакуумные трубчатые коллекторы стоят около 75 долларов за фут², но использование изогнутых зеркал и экономия на масштабе позволяют снизить эту стоимость для систем большого размера до относительно низкой стоимости — от 40 до 70 долларов за фут² (2004 г.).

Эффективность солнечного коллектора варьируется в зависимости от того, насколько высокая температура на входе коллектора относительно температуры окружающего воздуха. На следующем рисунке показаны типичные кривые КПД для трех типов коллекторов. Обратите внимание, что недорогие неглазурованные коллекторы очень эффективны при низких температурах окружающей среды, но эффективность очень быстро падает при повышении температуры. Они предлагают наилучшие характеристики для низкотемпературных применений, но для эффективного достижения более высоких температур требуются застекленные коллекторы.Вакуумные трубы необходимы для достижения более высоких температур воды, что необходимо для охлаждения и некоторых промышленных технологических процессов нагрева.

КПД типовых коллекторов

Типы солнечных водонагревательных систем

Типы солнечных водонагревательных систем подразделяются на следующие типы:

• Действует . Требуется электроэнергия для активации насосов и / или органов управления.
• Пассивный . Для циркуляции нагретой воды полагается на плавучесть (естественная конвекция), а не на электроэнергию.Системы Thermosyphon размещают резервуар для хранения над солнечным коллектором, в то время как коллекторы со встроенным коллектором-накопителем размещают накопитель внутри коллектора.
• Прямой . Нагревает питьевую воду прямо в коллекторе.
• Косвенный . Нагревает пропиленгликоль или другой теплоноситель в коллекторе и передает тепло питьевой воде через теплообменник.

Типы солнечных водонагревательных систем

Затраты на технологии

Стоимость системы будет варьироваться в зависимости от географического положения, использования воды и тарифов на коммунальные услуги.Установленные затраты на квадратный фут для коллекторов варьируются от 10 долларов для низкотемпературных систем, используемых для обогрева бассейнов, до 225 долларов для отдельных небольших систем для жилых помещений. Наименьшая стоимость достигается при использовании больших центральных систем отопления, используемых для обогрева больших объектов с потребностями в воде большого объема и высокой температуры. Однако большинство систем застекленного водяного отопления находятся в диапазоне установленных затрат от 60 до 150 долларов за квадратный фут площади коллектора. Системы нового строительства обычно имеют лучшую экономику, чем проекты модернизации, из-за меньших затрат на установку.Новые недорогие пластиковые комплекты для солнечного нагрева воды значительно снизили затраты на установку, но они не работают так же хорошо, как некоторые традиционные системы в условиях более высоких температур.

Стоимость будет варьироваться в зависимости от географического положения и размера системы. Установленные затраты на квадратный фут для полных систем варьируются от 60 долларов за квадратный фут для большой системы в месте с конкурентоспособной солнечной промышленностью до 225 долларов за квадратный фут для небольшой системы в удаленном месте. Стоимость также зависит от типа системы: неглазурованные низкотемпературные коллекторы стоят намного дешевле, чем лучше изолированные.

Приложение

Решая, подходят ли солнечные водонагревательные системы для конкретного строительного проекта, необходимо учитывать несколько факторов. Солнечные водонагревательные системы пригодны для многих приложений по всей стране, но особое внимание следует уделить проектам, в которых:

• Высокие затраты на электроэнергию (газ недоступен, тарифы на электроэнергию выше 0,034 доллара США / кВтч)
• Существует надежная и постоянная потребность в горячей воде (например, в жилых помещениях, лабораториях или больницах).
• На наклонной поверхности достаточно высокая среднесуточная интенсивность солнечной радиации (более 4.5 кВтч / м² / день — хотя, если предотвращенные затраты достаточно высоки, солнечное нагревание воды эффективно в большинстве климатических условий)
• Энергетическая безопасность важна (например, на международной базе, где поставки энергии могут быть прерваны).

Для крупных объектов чаще всего используются активные непрямые системы. Для небольших предприятий в мягком климате с умеренной угрозой замерзания пассивные прямые или косвенные системы также являются жизнеспособным вариантом.

Руководство Федеральной программы энергоменеджмента (FEMP) по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию по оценке вариантов использования возобновляемых источников энергии.

Экономика

Экономия денег от установки солнечного водонагревателя зависит от множества факторов, включая климат, количество горячей воды, потребляемой в данном месте, затраты на обычное топливо, требуемую температуру воды и производительность системы. Однако в среднем установка солнечного водонагревателя снизит счета за нагрев воды на 50-80%.

Общее практическое правило для федеральных предприятий состоит в том, что солнечная установка для нагрева воды окупается в течение 10–15 лет при установке против электричества.Как указано в Законе об энергетической независимости и безопасности 2007 года, ожидаемый срок службы солнечной водонагревательной системы, используемой для анализа жизненного цикла, составляет 40 лет, что означает, что предприятие может рассчитывать на 30 лет «бесплатной» энергии.

Новые строительные системы обычно имеют лучшую экономичность, чем проекты модернизации, из-за меньших затрат на установку. Новые недорогие пластиковые комплекты для солнечного нагрева воды значительно снизили затраты на установку, но они не работают так же хорошо, как некоторые традиционные системы в условиях высоких температур и большого объема.Для федеральных объектов установка возобновляемой энергии должна окупаться в течение срока службы системы, включая время / стоимость денег, чтобы она была рентабельной. Ключевой параметр — отношение сбережений к инвестициям. Отношение сбережений к инвестициям более 1,0 было бы рентабельным. Федеральные стандарты анализа затрат жизненного цикла изложены в положении 10 C.F.R. Статья 436.

Агентства часто могут улучшить экономику системы и получить доступ к дополнительным стимулам, когда используются альтернативные механизмы финансирования проектов.Среди вариантов финансирования проектов в области возобновляемых источников энергии — контракт на энергосбережение и программы коммунальных услуг. FEMP заключила бессрочные контракты на количество, по которым любое федеральное агентство может оформлять заказы на поставку солнечных водонагревательных систем в рамках контракта на энергосбережение. Некоторые коммунальные предприятия предлагают скидки, аренду или другие программы солнечного нагрева воды.

Руководство

FEMP по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию о финансировании проектов использования возобновляемых источников энергии для федеральных строительных проектов.

Полный список стимулов представлен в Базе данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE). Свяжитесь с местной коммунальной компанией для получения более подробной информации.

Оценка доступности ресурсов

Несколько факторов влияют на то, есть ли у участка хороший ресурс для солнечного нагрева воды. Во-первых, количество солнечного излучения, которое получает сайт. Первая карта показывает базовую солнечную радиацию, доступную в Соединенных Штатах. Как отмечалось ранее, многие объекты со средней интенсивностью солнечной радиации выше 4.5 кВтч / м² в день следует тщательно рассмотреть для солнечного нагрева воды.

Но даже участок с менее привлекательными солнечными ресурсами может иметь хороший потенциал для солнечного нагрева воды, если компенсируемый им тариф на электроэнергию достаточно высок или имеются стимулы. Чтобы изобразить это, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) составила серию карт, которые объединяют солнечные ресурсы с предполагаемой стоимостью системы и отображают факторы, необходимые для обеспечения рентабельности системы. Эти карты доступны для систем, которые будут компенсировать использование электроэнергии, и для систем, которые будут компенсировать использование природного газа.

В качестве примера на двух приведенных ниже картах показаны тарифы на электроэнергию, необходимые для обеспечения рентабельности системы солнечного нагрева воды. Одна карта предполагает стоимость установленной системы в 75 долларов за квадратный фут площади коллектора (вероятно, для более крупной коммерческой системы), а вторая предполагает стоимость в 150 долларов за квадратный фут (меньшая система). Первая карта показывает, что большая часть страны могла бы с минимальными затратами использовать солнечное нагревание воды по цене 75 долларов за фут², если компенсационная стоимость электроэнергии превышает 0,06 доллара за киловатт-час. Доступные стимулы улучшат это еще больше.

Тарифы на электроэнергию, необходимые для создания рентабельной системы солнечного нагрева воды по цене 75 долларов за фут². Эта карта не учитывает какие-либо доступные финансовые стимулы.

Вторая карта также включает стимулы для федеральных агентств. Даже при повышенных системных затратах тарифы на электроэнергию ниже 0,05 долл. США / кВтч позволят обеспечить рентабельный солнечный нагрев воды в Аризоне или Висконсине, но системе в Вайоминге, возможно, потребуется компенсировать розничный тариф на электроэнергию в размере 0,09–0,11 долл. США / кВтч для обеспечения безубыточности.Конечно, ставки безубыточности значительно изменяются, если стоимость системы отличается от предположений карт или если стимулы меняются от изображенных.

Тарифы на электроэнергию, необходимые для создания рентабельной системы солнечного нагрева воды стоимостью 150 долл. / Фут². Эта карта учитывает финансовые стимулы.

Инструменты анализа

Чтобы определить, является ли проект возможным кандидатом на использование солнечной энергии для нагрева воды, агентства могут использовать программу Federal Renewable Energy Screening Assistant.Этот программный инструмент на базе Microsoft Windows, разработанный NREL, проверяет федеральные проекты в области возобновляемых источников энергии на предмет экономической целесообразности. Он также оценивает многие возобновляемые технологии, включая солнечное водонагревание, фотоэлектрическую энергию и ветер. Несколько более подробный инструмент скрининга предоставляется RETScreen International.

После того, как предварительная жизнеспособность будет установлена, в конечном итоге потребуется оценить производительность системы для получения более точных инженерных данных и экономического анализа.Это может быть выполнено с помощью программного обеспечения для ежечасного моделирования или с помощью методов ручной корреляции, основанных на результатах ежечасного моделирования. Для этой задачи рассмотрите возможность использования:

• F-CHART, метод корреляции, доступный в Университете Висконсина
• TRNSYS, программа моделирования переходных систем, доступная в Университете Висконсина.

Рекомендации по проектированию

Солнечные водонагревательные системы должны быть спроектированы таким образом, чтобы минимизировать стоимость жизненного цикла.Разработка системы, обеспечивающей 100% нагрузки солнечной энергией, никогда не будет экономически выгодной из-за чрезмерных вложений в площадь коллектора и объем хранилища. Стоимость жизненного цикла может быть минимизирована за счет разработки системы, которая выдерживает 100% нагрузки в самый солнечный день года. Такая система обычно обеспечивает около 70% годовой нагрузки. Другие конструктивные особенности включают техническое обслуживание, защиту от замерзания, защиту от перегрева, эстетику крепления коллектора и ориентацию. Кроме того, программы скидок на коммунальные услуги могут налагать дополнительные требования к конструкции.Например, солнечная система нагрева воды на Гавайях должна соответствовать 90% нагрузки, чтобы иметь право на скидки от компании Hawaiian Electric Company.

При проектировании солнечной системы водяного отопления рекомендуются определенные шаги. Во-первых, важно обеспечить правильное расположение солнечных коллекторов. Наилучшая годовая отдача энергии достигается при обращении к экватору с наклоном вверх от горизонтали, равным местной широте. Недавние исследования показывают, что адекватные характеристики могут быть получены при углах наклона и ориентации, которые значительно отличаются от этого.

В континентальной части США коллекторы должны быть повернуты в пределах 30 ° от истинного (немагнитного) юга для максимальной производительности. Также важно оптимизировать наклон собирающей решетки. Поверхности, наклоненные вверх от горизонтали под углом минус 15 ° к широте, максимизируют солнечную энергию летом, но уменьшают ее зимой. Поверхности, наклоненные вверх на широту плюс 15 °, максимизируют приток солнечной энергии зимой и обеспечивают более равномерную подачу солнечной энергии в течение всего года. Угол наклона, равный местной широте, обеспечивает близкий к максимальному круглогодичному приросту солнечной энергии и обычно подходит для солнечного нагрева воды.Обычно приемлемо монтировать коллекторы заподлицо на скатной крыше и как можно ближе к оптимальной ориентации, чтобы снизить затраты на установку и улучшить внешний вид. Карты и таблицы солнечных ресурсов США размещены в Центре данных по возобновляемым ресурсам NREL.

Во-вторых, повреждение может быть вызвано замерзанием воды в проточных каналах коллектора или соединительном трубопроводе. Существует несколько стратегий защиты от замораживания. Наиболее распространенным является циркуляция раствора пропиленгликоля (никогда не используйте токсичный этиленгликоль) и воды в коллекторном контуре непрямой системы.Другая стратегия состоит в том, чтобы слить воду из коллектора обратно в сливной резервуар, размер которого позволяет вместить всю жидкость контура коллектора. Эта конфигурация с обратным сливом имеет дополнительное преимущество, заключающееся в защите системы от чрезмерных температур, если потребление горячей воды снижается из-за сезонного использования, реконструкции или отпуска. Там, где замерзание не является обычным явлением, функция контроллера, которая обеспечивает циркуляцию воды в коллекторном контуре, когда температура приближается к нулю, в сочетании со значениями защиты от замерзания может быть адекватной, но может значительно снизить чистый выигрыш энергии.

Еще одним шагом является создание регулирующего клапана и возможности байпаса. Клапан темперирования очень важен для обеспечения подачи воды с постоянной температурой в краны, даже когда накопление солнечной энергии значительно превышает заданное значение водонагревателя. Байпасные трубопроводы и клапаны позволяют обычной системе обеспечивать горячую воду, если солнечная система отопления не работает по какой-либо причине.

Наконец, необходимо проводить периодическое обслуживание всех систем. Проверьте наличие явных повреждений, например, сломанного стекла коллектора или мокрой изоляции труб.Проверьте pH и точку замерзания теплоносителей. Сравните датчики контрольной температуры с термометрами, чтобы убедиться, что датчики работают. Также не забудьте проверить правильность работы насоса и других функций системы. Чтобы выполнить простой комплексный тест, проверьте температуру резервуара для предварительного нагрева — после солнечного дня в нем должно быть жарко. Более подробные количественные тесты можно найти в руководствах по проектированию ASHRAE. Для получения дополнительной информации см. Страницы «Ввод здания в эксплуатацию и техническое обслуживание, ориентированное на надежность».

В частности, при интеграции солнечной системы водяного отопления в более крупный строительный проект обязательно:

• Включить солнечные батареи на крыше с выходом на южную сторону в архитектурную программу и конструктивный дизайн
• Спроектировать крышу, чтобы выдержать дополнительный вес солнечных водонагревательных панелей, включая их физический вес и ветровую нагрузку
• Рассмотрите интегрированные солнечные тепловые конструкции крыши
• Минимизировать проникновение в крышу
• Обеспечить достаточно места в помещении для нагревательного оборудования для размещения баков для солнечного отопления, насосов и оборудования
• Обеспечить проход для прокладки сантехники и электропроводки от крыши до помещения с оборудованием
• При включении обогрева помещения вместе с подогревом воды, интегрируйте солнечную тепловую систему с системой отопления здания через теплообменник для обогрева помещения

Для больших систем более низкая стоимость обычно достигается за счет установки солнечных коллекторов на незатененном участке земли рядом со зданием и рядом с отопительным оборудованием для предотвращения потерь.

Отличное руководство по проектированию и установке промышленных солнечных водонагревателей было выпущено в 1980-х годах компанией ASHRAE на основе опыта использования активной солнечной энергии в рамках программы «Солнечные батареи в федеральных зданиях». Эти три тома охватывают проектирование, установку и подготовку к эксплуатации и техническому обслуживанию вручную и доступны в Solar Rating and Certification Corporation.

Эксплуатация и обслуживание

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание каждой солнечной системы водяного отопления оцениваются в половину от 0.5–2% от начальной стоимости в год, в зависимости от типа и конструкции системы. Oamp; M аналогичен тому, который требуется для любого контура водяного отопления, и может быть предоставлен персоналом объекта с привлечением экспертов, если что-то выйдет из строя. Регулярно плановое ТО включает:

• Проверка солнечных коллекторов и рам на предмет повреждений и определение местоположения сломанных или протекающих трубок для замены
• Проверка правильности положения всех клапанов
• Осмотр и уход за изоляцией труб и защитными материалами для минимизации потерь и поддержания защиты от замерзания
• Проверка затяжки монтажных разъемов и ремонт любых изогнутых или корродированных монтажных компонентов
• Определение того, затеняют ли массив какие-либо новые объекты, такие как рост растений, и, если возможно, переместить их
• Ежегодная очистка массива простой водой или мягким средством для мытья посуды (не используйте щетки, любые типы растворителей, абразивов или агрессивных моющих средств)
• Проверка всех соединительных трубопроводов на герметичность и ремонт поврежденных компонентов
• Проверка сантехники на предмет коррозии
• Наблюдение за рабочими показателями температуры и давления для обеспечения правильной работы насосов и органов управления
• Обеспечение работы насоса в солнечный день, а не ночью
• Использование инсоляционного измерителя для измерения падающего солнечного света и одновременного наблюдения за температурой и выходной мощностью на лицевой панели контроллера.Сравните эти показания с исходной эффективностью системы (дополнительные тесты см. В руководствах ASHRAE).
• Проверка индикаторов состояния лицевой панели контроллера и сравнение индикаторов с измеренными значениями
• Документирование всех операций по эксплуатации и техобслуживанию в рабочей книге и предоставление этой рабочей книги всему обслуживающему персоналу
• Ежегодная промывка резервуара для хранения питьевой воды от отложений
• Промывка и заливка теплоносителя каждые 10 лет
• Промывка системы для удаления накипи из-за плохого качества воды при необходимости (только части системы с питьевой водой)
• Замена расходуемого анода в резервуаре для хранения при необходимости.

Дополнительное обслуживание может включать замену отключенных датчиков температуры, замену конденсаторов и двигателей насоса, устранение утечек или повреждений от замерзания, а также замену стекла, разбитого в результате града или вандализма. В какой-то момент — обычно более 10 лет — может потребоваться замена резервуара.

Особые соображения

Особые соображения, которые следует учитывать при проектировании и установке солнечных систем горячего водоснабжения, включают доступ к солнечным батареям, права на использование солнечной энергии и соответствующие нормы и стандарты.

Доступ к солнечной энергии и права на солнечную энергию

Законы о доступе к солнечной энергии защищают право потребителя устанавливать и эксплуатировать солнечные энергетические системы в доме или офисе, включая доступ собственности к солнечному свету. Доступ к солнечному свету означает способность одного объекта недвижимости продолжать получать солнечный свет через границы участка без препятствий со стороны ближайшего дома или здания, ландшафта или других препятствий. Наиболее распространенные типы законов о доступе к солнечной энергии — это сервитут и права на использование солнечной энергии.

Сервитут на солнечной энергии дает владельцам солнечных энергетических систем право на постоянный доступ к солнечному свету без препятствий со стороны соседской собственности и предотвращает будущую застройку собственности, которая может ограничить доступ к солнечной энергии.Соглашения об установлении солнечного сервитута должны быть составлены в письменной форме и подлежат тем же требованиям регистрации и индексации, что и другие имущественные права. Большинство договоров об установлении солнечного сервитута предусматривают следующие элементы:

• Описание . Размеры сервитута, включая вертикальные и горизонтальные углы и необходимые часы солнечного света, в течение которых близлежащие здания, растительность или другие сооружения не могут препятствовать попаданию прямого солнечного света в солнечную энергетическую систему.
• Ограничения .Ограничения, накладываемые на ландшафтный дизайн и растительность, конструкции и другие объекты, которые могут ухудшить или затруднить прохождение солнечного света через сервитут и повлиять на работу солнечной энергетической системы.
• Условия . Условия, если таковые имеются, в соответствии с которыми сервитут может быть пересмотрен или прекращен.

Права на использование солнечной энергии обеспечивают защиту домов и предприятий, ограничивая или запрещая частные ограничения (например, договоренности и подзаконные акты соседства, постановления местных органов власти и строительные нормы) на установку систем солнечной энергии.Около дюжины штатов приняли законы о правах на солнечную энергию, которые ограничивают ограничения, которые могут накладываться соглашениями соседства и / или местными постановлениями на установку солнечного оборудования. Законы различаются по положениям о защите солнечного оборудования, типам покрываемых зданий, применимости к новому и существующему строительству и обеспечению соблюдения прав. Расплывчатые или отсутствующие положения в законах о правах солнечной энергии привели к судебным искам и задержкам в ряде штатов.

Использование солнечного нагрева воды в соответствии с директивами администрации:

• Распоряжение 13693 «Планирование обеспечения устойчивости федерального правительства в следующем десятилетии»
Закон
• об энергетической политике 1992 года (EPAct) предписывает агентствам:
  • «включают возобновляемые источники энергии [например, солнечное нагревание воды] наряду с мерами по повышению энергоэффективности» (раздел 542 Закона о национальной политике в области энергосбережения),
  • «демонстрируют новые технологии и включают экологические преимущества, такие как сокращение выбросов парниковых газов, в критерии отбора демонстрационных технологий» (Раздел 549),
  • «включают рекомендации по рентабельным проектам использования возобновляемых источников энергии» (Раздел 550).
• Закон об энергетической политике 2005 г. (EPACT), который требует, чтобы федеральные предприятия удовлетворяли 30% своих потребностей в горячей воде за счет солнечной энергии, при условии, что это будет экономически эффективным в течение всего срока службы системы.
• Указ Президента № 13514, который расширяет требования к снижению энергопотребления и производительности EISA 2005 и последующих нормативных актов.

Установить все солнечное водонагревательное оборудование в соответствии с отраслевыми стандартами, в том числе:

Дополнительные ресурсы

Сертификат установщика солнечного отопления

Североамериканский совет сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP) обеспечивает добровольную сертификацию установщиков слуховых аппаратов на солнечных батареях.Сертификация установщика солнечного отопления — это добровольная сертификация, которая обеспечивает набор национальных стандартов, по которым установщики солнечного отопления, обладающие навыками и опытом, могут выделиться среди своих конкурентов. Сертификация обеспечивает определенную степень защиты общественности, давая им возможность оценивать компетентность практикующих специалистов.

Программы сертификации оборудования

The Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) — независимая некоммерческая торговая организация, которая создает и внедряет программы сертификации солнечного оборудования и стандарты рейтинга.SRCC сертифицирует сборщиков и публикует рейтинги производительности и уравнения эффективности сборщиков (необходимые для прогнозирования производительности системы в целом) в соответствии со своим стандартом OG-100. SRCC разработала рейтинг и программу сертификации солнечных водонагревательных систем, сокращенно OG300, для повышения производительности и надежности солнечных продуктов. Сводка сертифицированных SRCC рейтингов солнечных коллекторов и водонагревательных систем, в которой перечислены характеристики сертифицированной продукции, доступна бесплатно.

Сайтов

• Управление энергетической информации выпускает очень подробные отчеты о солнечной энергетике и использовании солнечного нагрева воды, включая отчет о деятельности производителей солнечных коллекторов.
• Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) предоставляет обширную информацию о солнечном нагреве воды, включая отличные карты и таблицы солнечных ресурсов в США и во всем мире.
• Ассоциация производителей солнечной энергии предлагает каталог производителей, дистрибьюторов, подрядчиков и консультантов по проектированию для производства горячей воды с использованием солнечной энергии. Есть также несколько государственных глав ОВОС, которые являются полезными ресурсами и источниками региональных участников торгов по проектам.
• Solar Rating & Certification Corporation — это некоммерческая организация, которая предоставляет авторитетные рейтинги производительности, сертификаты и стандарты для солнечной тепловой продукции с целью защиты и предоставления рекомендаций для потребителей, поставщиков стимулов, правительства и отрасли.
• Solar-Estimate — это бесплатная государственная служба, предлагающая инструменты для оценки солнечной энергии и поддерживаемая Министерством энергетики и Комиссией по энергетике Калифорнии.
• Министерство энергетики США, Федеральная программа управления энергопотреблением, выпустило несколько публикаций, включая Федеральное технологическое предупреждение о солнечном водонагревании и тематические исследования. FEMP также периодически проводит учебные курсы под названием «Реализация проектов в области возобновляемых источников энергии» с двухчасовым модулем, посвященным солнечному нагреву воды.Расписание всех тренингов FEMP доступно на сайте выше.

Как отапливались старые дома

Добро пожаловать обратно в Period Dramas , еженедельную колонку, в которой чередуются обзоры исторических домов на рынке и ответы на вопросы, которые мы всегда задавали о старых постройках.

Благодаря современным системам отопления, мы можем наслаждаться уютной живописностью камина, независимо от того, будет ли тепло в наших домах.Но этого не было в Америке 18-го и начала 19-го веков.

«Примерно до 1800 года дровяной камин — очень популярный среди английских поселенцев — был основным средством обогрева дома», — объясняет Шон Адамс, профессор истории Университета Флориды и автор книги Home Fires: How Americans Сохранял тепло в девятнадцатом веке . «Проблема заключалась в том, что зимы в Америке могут быть намного суровее, чем в Англии. Погода быстро показала, насколько неэффективны камины при обогреве комнаты.”

Большая часть тепла в камине уходит вверх и из дымохода. То немногое тепла, которое проникает в комнату, концентрируется прямо перед топкой, оставляя остальную часть комнаты довольно холодной.

Камин с топкой Franklin Stove. Фото Роберта Хедериана

В 1741 году Бенджамин Франклин попытался улучшить эффективность камина. Он представил чугунную вставку для топки — названную «Печь Франклина» — в «Записки Бенджамина Франклина», том 2 .Хотя это принципиально не изменило конструкцию камина, оно затрагивало его теорию о тепле.

«Франклин полагал, что тепло похоже на жидкость — он пытался удерживать тепло в комнате как можно дольше, иначе оно выскочило бы из комнаты», — объясняет Адамс.

Печь Франклина имела ряд перегородок или каналов внутри печи для направления потока воздуха, чтобы удерживать как можно больше тепла, циркулирующего в топке и выходящего в комнату. Однако с дизайном были проблемы.

«Печь должна была быть очень герметичной», — объясняет Адамс. «Если были какие-либо утечки, дым выходил в комнату. Ветер также возвращал дым в комнату. Это не считалось настоящим успехом «.

К концу 19 века изобретатель граф Рамфорд изобрел камин, спроектированный в соответствии с набором пропорций, чтобы его можно было строить в различных масштабах.

«В каминах, которые я рекомендую, — пишет граф Рамфорд в эссе 1796 года, — задняя часть [камина] составляет лишь около одной трети ширины проема камина впереди, и, следовательно, обе стороны или крышки каминов… наклонены к [переднему отверстию] под углом примерно 135 градусов ».

Камин Rumford эффективно сжигал дрова, в то время как его характерная мелкая топка отражала как можно больше тепла в комнату. Удобный дизайн Рамфорда завоевал много поклонников.

Томас Джефферсон установил восемь из них в своем загородном доме Монтичелло. Камины Рамфорда стали настолько популярными, что Генри Дэвид Торо написал о них в Walden как об основном качестве дома, наряду с медными трубами, гипсовыми стенами и венецианскими жалюзи.

К 1820-м и 1830-м годам, объясняет Адамс, уголь быстро стал доминирующим видом топлива. Популярными стали печи, которые могли сжигать дрова или уголь (толкаемый тип — антрацит или «каменный» уголь).

Железные печи не были новой технологией. В то время как английские поселенцы приносили камины, у немецких поселенцев были железные печи, которые хорошо обогревали пространство.

Но что было новым, так это вид топлива: уголь. Адамс объясняет, что, поскольку уголь сильно отличался от привычного вида топлива, древесины, потребовалось некоторое время, чтобы завоевать популярность.

«Впервые уголь продавался аналогично тому, как сегодня продаются некоторые новые технологии», — говорит Адамс. «Вам нужны были ранние инвесторы, готовые пойти на риск. Он был выставлен на счет «топлива модной одежды», которое произвело революцию в домашнем отоплении ».

В соответствии с этим угольные печи стали очень декоративными, с замысловатыми металлическими деталями и декоративными элементами, делавшими их столь же желанными, сколь и утилитарными.

Уголь стал мейнстримом в Америке после Гражданской войны. Более состоятельные семьи могли сжигать уголь в печах в подвале — с отдельными комнатами, предназначенными для хранения угля, — в то время как более бедные семьи могли использовать небольшие печи в отдельных комнатах своего дома.

Архитектура дома также изменилась по мере изменения технологий отопления. В то время как колониальным домам 18-го века требовались большие дымоходы для поддержки нескольких каминов, в домах, построенных во второй половине 19-го века, требовалось только вентиляционное пространство для печных труб. Это превратилось в более тонкие дымоходы.

Внутри иногда оставались накидки, служившие фоном для печей. Несмотря на то, что технически они больше не были нужны, они продолжали действовать в качестве координационного центра в комнате.

Мантия, которая никогда не предназначалась для окружения камина, а скорее служила фоном для угольной печи.

Также в XIX веке появился паровое отопление , которое впервые появилось в 1850-х годах, но приобрело популярность в 1880-х. Адамс объясняет, что это просто еще одна форма обогрева углем, поскольку уголь будет использоваться для нагрева воды, которая превращается в пар.

Паровое отопление сначала использовалось в институциональных зданиях, таких как больницы, но затем переехало в жилые дома.Одним из наиболее сложных примеров парового отопления в 19 веке был Biltmore Estate, особняк, принадлежащий Вандербильту, в Эшвилле, Северная Каролина.

«Ричарду Моррису Ханту, архитектору Билтмора, нужно было отапливать примерно 2300000 кубических футов пространства для дома площадью 175000 квадратных футов», — говорит Дениз Кирнан, автор книги «Последний замок: эпическая история любви, потерь и Американские роялти в самом большом доме нации .

Кирнан объясняет, что в подвальном помещении Билтмора, строительство которого было завершено в 1895 году, было три котла, способных вместить 20 000 галлонов воды по каждый по .Эти котлы производили пар, который циркулировал к радиаторам в сети шахт вокруг дома, система, которая кажется простой в теории, но быстро усиливается, когда понимаешь, что сеть должна была отапливать 250 комнат.

«Конечно — этой системе отопления помогали 65 каминов, одни более утилитарные, другие — чрезвычайно сложные», — добавляет Кирнан.

Обогрев самого большого частного дома в Америке было непростым делом: в The Last Castle Кирнан сообщает, что за две недели зимой 1900 года было сожжено 25 тонн угля.Чтобы подготовиться к зиме 1904 года, Вандербильты разместили заказ на отправку 500 тонн угля.

Поместье Билтмор в Эшвилле, Северная Каролина. Предоставлено компанией Biltmore.

Независимо от того, насколько продуманной или примитивной была выбранная система отопления в 19 веке, казалось, что все методы, будь то дрова или уголь, объединены, была зависимость от себя, чтобы зажечь огонь и подать тепло.Что-то, что изменилось в 20-м веке, когда национальные сети электричества и газа коренным образом изменили способ отопления наших домов, — но это уже другая история.

«Очаг становится индустриальным на протяжении 1800-х годов, но люди по-прежнему хотели разводить огонь сами», — теоретизирует Адамс. «Теперь нам очень нравится идея, что мы можем щелкнуть выключателем, чтобы включить тепло, но сто лет назад этого не было. Они были достаточно близки к той эпохе открытых, ревущих каминов, что люди хотели контролировать собственное тепло! »

7 экологичных систем отопления дома для экономии энергии и денег

С наступлением зимы расходы на коммунальные услуги могут разрушить ваш бюджет, и большинство традиционных методов отопления также вредны для окружающей среды.К счастью, существует множество устойчивых типов домашних систем отопления, которые также могут сэкономить вам деньги в долгосрочной перспективе. Вот семь различных типов устойчивого отопления для вашего дома, от солнечной энергии до гидравлических систем.

Продолжить чтение ниже

Наши избранные видео

Геотермальные системы

Геотермальное отопление одновременно экологично и эффективно. Эти системы работают, используя температуру глубоко под землей для обогрева вашего дома.На Земле температура намного выше, чем на улице, а это значит, что на обогрев воздуха расходуется меньше энергии. Это не только приводит к эффективной системе отопления, но и снижает ежемесячные счета за коммунальные услуги.

Спасибо!

Следите за нашим еженедельным информационным бюллетенем.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Получайте последние мировые новости и проекты, создающие лучшее будущее.

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

Однако одним из недостатков геотермального отопления является первоначальная стоимость.Этот тип отопления дорог в установке, но в долгосрочной перспективе окупается. В среднем на окупаемость уходит около восьми лет.

Помимо снижения затрат на электроэнергию, геотермальные системы также увеличивают стоимость вашего дома, что является еще одним соображением при подсчете инвестиций.

Солнечная энергия

Солнечная энергия — один из лучших способов снабдить дом энергией. Хотя первоначальные вложения могут быть значительными, вы в основном получаете бесплатную энергию на всю оставшуюся жизнь дома.

То же самое и с солнечным отоплением, которое обычно бывает двух форматов: водяные коллекторы и воздушные системы. Гидравлические коллекторы нагревают жидкость для обогрева дома, а воздушные системы больше похожи на традиционные системы HVAC.

Если у вас уже установлен приточный воздух, то лучшим вариантом будет солнечный воздухонагреватель. Обратное верно, если в вашем доме есть лучистый обогреватель. Выбор солнечной системы отопления, которая подходит к существующей в вашем доме системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, может сэкономить вам много денег на начальных затратах.

Нагревание на пеллетах

Пеллетные печи устроены так же, как и их дровяные аналоги, только они сжигают пеллеты вместо дров. Гранулы создаются из смеси отходов и мягкой травы, которые не наносят вред окружающей среде. Эти гранулы также доступны по цене, особенно по сравнению с древесиной. Типичный бюджет на пеллеты составляет около 600 долларов в год. Вам также не нужно беспокоиться о штабелировании, рубке или хранении дров, поскольку пеллеты можно без проблем разместить в подвале или гараже.

Помимо экономии денег на источнике топлива, пеллетные печи просты в установке и экономичны. Средняя стоимость установки системы печи на гранулах составляет около 2500 долларов, в зависимости от размера дома и расположения системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Для домов площадью более 1500 квадратных футов, вероятно, потребуются две печи на гранулах для надлежащего отопления. Это может показаться значительным вложением средств, но деньги, которые вы сэкономите на гранулах, со временем окупятся за приобретение дополнительных единиц.

По теме: 10 советов по экономии денег для зеленого дома

Дровяные горелки

Дровяные горелки — один из самых популярных методов устойчивого отопления. Хотя дровяные горелки за последние годы получили плохую репутацию, новые модели более эффективны и экологичны, чем их предшественники.

Более того, новые дровяные горелки достаточно мощны, чтобы обогреть весь дом. Вы даже можете найти некоторые дровяные горелки, которые могут обрабатывать гранулы из опилок, которые не слишком отличаются от того, что сжигают в печах на гранулах.

Единственным недостатком дровяных горелок является то, что вам необходимо установить обширную систему для надлежащей вентиляции горелки. Это включает в себя установку труб и дымохода с выходом наружу.

Когда наступают холодные месяцы, вы, конечно же, должны определить, как вы собираетесь рубить и хранить дрова. Обычно рекомендуется держать дрова подальше от дома, так как кучки дров привлекают вредителей, а это значит, что вам придется выходить на улицу, когда вам понадобится больше топлива.

Обогрев кирпичной кладки

Каменки существуют где-то между дровяными горелками и печами на гранулах.Эти обогреватели работают, улавливая тепло в камере из кирпичей, а затем распределяя теплый воздух в течение следующих 24 часов.

Каменки сжигают дрова, но производят меньше загрязнения, чем традиционные дровяные горелки, потому что они горят не так быстро. Это также делает их более эффективными, поскольку они лучше удерживают тепло, и вам не нужно покупать столько древесины каждый год.

Как и дровяные горелки, системы обогрева кирпичной кладки требуют небольших вложений для запуска и работы. Типичная стоимость установки может составлять от 2000 до 5000 долларов, в зависимости от размера дома и планировки.

Гидравлические системы отопления

Гидравлическое отопление работает за счет подачи горячей воды по трубам под полом, через плинтусы или через радиаторы, которые распределены по всему дому. Эти системы обычно включают бойлер, который нагревает воду — используя геотермальную или солнечную энергию — и насос, который направляет горячую воду по всему дому. В какой-то момент вода проходит через теплообменник, который переводит энергию в пригодную для использования форму.

В системах водяного отопления существует три способа преобразования тепла: излучение, теплопроводность и конвекция.У каждой системы есть свои плюсы и минусы, и выбор правильной зависит от планировки вашего дома.

Энергия ветра

Энергия ветра существует уже давно, но многие люди не знают, что вы также можете использовать ветер для создания тепла — и вам не нужна массивная ветряная мельница, чтобы выполнить эту работу. Эти системы работают вместе с водонагревателем, при этом ветер дает энергию для работы водонагревателя.

Загвоздка с ветроэнергетикой заключается в том, что вам нужно жить в районе, где для вращения турбины достаточно большого количества воздуха.Вы также должны настроить свой дом как гидравлическую систему для прокачки горячей воды, что может привести к дополнительным расходам, если в вашем доме есть традиционная система приточного воздуха.

Независимо от того, какой вариант отопления вы выберете для устойчивого обогрева дома, при принятии решения обязательно проконсультируйтесь с профессионалами. Этой зимой вам будет тепло и уютно, зная, что вы вносите свой вклад в защиту окружающей среды.

Via Do It Yourself и Freshome

Изображения предоставлены Марком Джонсоном, Vela Creations и Shutterstock

Как обогреть дом, оставаясь при этом экологичным

Андреас фон Айнзидель / Getty Images

Мы надеемся, что вам понравились продукты, которые мы рекомендуем.Просто чтобы вы знали, Freshome может получать долю продаж по ссылкам или материалам на этой странице.

Независимо от того, в какой части мира вы живете, расходы на отопление могут быть астрономическими зимой или в холодные месяцы. Помимо того, что вы нарушаете ваш бюджет, типичные решения в области отопления также не всегда благоприятны для окружающей среды.

Ищете специальные предложения для бытовой техники?

У нас есть только те купоны на бытовую технику, которые вы ищете.

Посмотреть предложения

Традиционные методы отопления включают использование ископаемого топлива — угля, нефти и природного газа. Не только затраты на добычу этого ископаемого топлива высоки, но и ущерб, который они наносят окружающей среде.

Фактически, использование ископаемого топлива Земли в качестве средства обогрева оказывает негативное воздействие более чем на одну область. Это включает в себя глобальное потепление, повышенный риск разливов нефти, загрязнение воздуха и увеличение количества кислотных дождей, которые наносят ущерб окружающей среде.

К счастью, существуют экологически чистые решения для обогрева вашего дома в холодное время года.

Ваши варианты включают геотермальное отопление, печи на пеллетах, солнечное отопление и каменные обогреватели. Давайте узнаем больше о каждом типе отопления, которое поможет вам принять решение о том, как лучше отапливать дом, оставаясь при этом экологичным.

Геотермальное отопление — эффективное и экологичное решение

FollowTheFlow / Getty Images

Согласно отчетам Energy Star, геотермальное отопление является наиболее экологически чистым и эффективным способом обогрева вашего дома.Однако это требует предварительных инвестиций в геотермальную систему отопления.

Этот тип системы буквально означает «тепло земли» и использует постоянную температуру земли для обогрева вашего дома. Типичная система отопления использует наружный воздух, причем чем ниже температура воздуха снаружи, тем больше энергии требуется для нагрева внутреннего воздуха.

Геотермальная система отопления фактически устанавливается под поверхностью земли, где температура выше температуры наружного воздуха.Это означает, что для нагрева вашего дома до температуры, установленной на термостате, требуется меньше энергии.

Как уже упоминалось, геотермальная система довольно дорога. Однако эти системы — хорошее вложение, которое обычно окупается максимум за 8 лет и снижает ваши ежемесячные счета за отопление. Кроме того, геотермальная система отопления увеличивает стоимость вашего дома при перепродаже. Он обязательно должен быть в вашем списке способов обогрева дома, оставаясь при этом экологичным.

Пеллетные печи — вариант экономичного экологичного отопления

Клаус Ведфельт / Getty Images

Хотя печи на пеллетах похожи на дровяные печи, в них используются пеллеты, изготовленные из возобновляемых источников, таких как трава и отходы, такие как опилки древесных заводов.

Эти продукты (которые иначе были бы выброшены) превращаются в небольшие гранулы, которые вполне доступны по цене.

Помимо использования возобновляемых или переработанных материалов, которые доступны по цене, сами печи на пеллетах также доступны по цене. Как правило, печь на гранулах можно купить за 2500 долларов или меньше. Кроме того, печь на гранулах более экологична, чем дровяная печь.

По сравнению с традиционной дровяной печью, пеллеты выделяют в воздух очень мало загрязняющих веществ.Одна печь на гранулах может обогреть дом до 1500 квадратных футов. Если в вашем доме больше квадратных метров, возможно, вам стоит подумать о покупке двух. Хотя это может показаться дорогостоящим вложением, стоимость пеллет может составлять всего 600 долларов за сезон! Это намного меньше, чем цены на дрова.

По сравнению с традиционной дровяной печью, пеллетные печи занимают меньше места, как и пеллеты, по сравнению с дровами. Кроме того, вы можете хранить пеллеты в гараже или подвале, и вам не нужно беспокоиться о рубке, штабелировании, хранении или переносе дров в дровяную печь.

Солнечное отопление — самое экологичное отопительное решение

Bulgac / Getty Images

Не секрет, что солнечное отопление является наиболее энергоэффективным решением для обогрева вашего дома. После того, как вы сделаете первоначальные вложения в установку солнечного отопления и солнечных батарей, у вас не будет дополнительных затрат. По сути, у вас есть возможность отапливать дом бесплатно на всю жизнь.

Однако вы должны решить, какой тип солнечной системы отопления вы хотите установить.Первый тип нагревает жидкость в жидкостном коллекторе, а второй нагревает воздух. В большинстве случаев решение основывается на том, какой тип отопительной системы у вас уже есть.

По сути, если в вашем доме уже установлена ​​система принудительного воздушного отопления, вы захотите выбрать солнечную систему воздушного отопления. Аналогичным образом, если в настоящее время у вас установлена ​​система лучистого отопления, вы захотите выбрать солнечную систему жидкостного отопления.

Это сделано для снижения стоимости установки солнечной системы, так как в вашем доме уже есть половина того, что необходимо.

Удивительно, но стоимость солнечной системы отопления доступнее, чем вы думаете. Стоимость солнечной системы отопления колеблется от 30 до 80 долларов за квадратный фут. В среднем вам понадобится один солнечный коллектор на каждые 400 квадратных футов вашего дома, каждый из которых стоит примерно 3500 долларов. Но помните, как только вы потратите первоначальные деньги, вы больше никогда не будете платить за отопление.

Каменный обогреватель — больше тепла, меньше энергии

FluxFactory / Getty изображения

Последний вариант, который у вас есть, когда дело доходит до выбора решения для отопления, использующего экологически чистую энергию, — это каменный обогреватель.Как и печи на пеллетах, каменный обогреватель представляет собой гораздо меньшее компактное решение для обогрева, которое больше похоже на традиционный камин.

Однако каменки немного отличаются от традиционных дровяных каминов и печей на гранулах. Каменный обогреватель фактически улавливает тепло в кирпичах извилистых дымовых камер, обеспечивая тепло до 24 часов.

Хотя каменки сжигают дрова, они производят меньше загрязнения, чем традиционные дровяные печи, и требуют меньше расходных материалов.Это потому, что они горят медленнее. Из-за медленного горения и удержания тепла каменки вырабатывают больше тепла, чем другие типы печей и каминов.

Как и в случае с любым новым типом источника тепла, вы можете рассчитывать потратить немного денег, чтобы начать работу. В большинстве регионов стоимость каменных обогревателей составляет от 2000 до 5000 долларов. Более дорогие устройства часто настраиваются в соответствии с вашими личными дизайнерскими предпочтениями или размерами вашего дома. Однако помните, что затраты определенно окупаются в долгосрочной перспективе.

Это четыре наиболее часто покупаемых решения для альтернативного отопления для вашего дома. Выбор экологически чистых решений для отопления дает множество преимуществ. От защиты природных ресурсов Земли до экономии денег — это потрясающие возможности.

Найдите время, чтобы подумать о различных типах отопления — геотермальном, солнечном, пеллетных печах и каменных обогревателях — и определите, какое из них будет лучшим решением для ваших нужд. Обдумайте размер вашего дома, сколько денег вы можете вложить в стартап и какая система у вас сейчас есть.

Если вы все еще не уверены, какое решение лучше для вас, проконсультируйтесь со специалистом. Они могут предоставить вам всю информацию, необходимую для обогрева вашего дома, оставаясь при этом экологичными. В конце концов, спасение вашей окружающей среды и вашего кошелька не заслуживает небольшого исследования?

Стоит ли геотермальное отопление для дома? Что идет не так?

Геотермальные системы отопления для домов

Бытовые геотермальные системы отопления могут быть отличным способом обогреть дом , заменить печь и помечены как средства экономии денег.Вопрос в том, стоят ли они шумихи? Вот краткий обзор того, как они работают.

Начиная с глубины от 6 до 10 метров, температура земли больше не зависит от колебаний температуры поверхности и остается относительно постоянной на уровне от 8 до 10 C. Таким образом, основной принцип геотермального отопления и охлаждения заключается в использовании этого постоянная внутренняя температура земли для уравновешивания сильно меняющихся температур поверхности в Северной Америке и Канаде

С помощью тепловых насосов геотермальные системы отопления и охлаждения извлекают тепловую энергию и передают ее в здания, экономя примерно от 50 до 60% затрат на отопление и охлаждение, в зависимости от сравниваемого топлива.

В летние месяцы геотермальное охлаждение работает аналогично стандартному кондиционированию воздуха, только тепло не просто выбрасывается в наружный воздух, а откладывается глубоко в земле для использования в будущем. Результатом является безупречное кондиционирование воздуха, потому что тепло, отбираемое в летние месяцы, фактически используется для обогрева земли глубоко под землей, тепла, которое повысит эффективность теплового насоса из источника тепла в зимние месяцы.

Геотермальные системы отопления дома:

Вертикальные геотермальные системы с замкнутым контуром имеют герметичную U-образную трубу из полиэтилена высокой плотности, по которой переносится теплоноситель (обычно смесь воды и метанола) в непрерывно циркулирующем контуре, обеспечивающем теплопроводный обмен.Когда жидкость возвращается на поверхность, нагревается или охлаждается в зависимости от сезона, дополнительное или уменьшенное количество тепла в воде используется для кондиционирования дома. Требуемая глубина для этой системы обычно составляет 300 футов или более, а стоимость рассчитывается в футах. Через нос, но ногой.

Геотермальная вертикальная петельная система © Alexandre Gilbert

Горизонтальная замкнутая геотермальная система работает так же, как и вертикальные системы, за исключением того, что трубы проходят вперед и назад на глубине от 6 до 10 футов под землей.Установка предполагает вырытие траншей (по крайней мере, 300 футов из них), а не рытье колодца.

Горизонтальные системы тепловых насосов с грунтовым источником могут быть дешевле в установке, но требуют значительного пространства и наносят довольно серьезный ущерб любым экосистемам, которые лежат на предполагаемом пути. Для данной длины трубы системы с горизонтальным контуром немного менее эффективны, чем системы с вертикальным контуром, поскольку на них легче воздействовать температурой поверхности. Другой недостаток заключается в том, что при возникновении утечки в контуре при использовании горизонтального коврика или решетчатой ​​системы весь сад придется снова выкопать в поисках крошечной утечки, которая теряет давление в системе.

Геотермальная система с горизонтальным контуром © Alexandre Gilbert

Геотермальные системы с открытым контуром используют грунтовые воды, перекачиваемые непосредственно из подающей скважины (глубиной от 75 до 100 футов) для забора и нагнетания тепла. Вода откачивается из первой скважины, а после теплообмена закачивается во вторую скважину.

Геотермальная система с открытым контуром © Alexandre Gilbert

Системы с открытым контуром имеют очень высокий тепловой КПД, и их установка может быть на 50% дешевле, чем вертикальные системы с обратной связью.Однако условия, необходимые для правильного функционирования этих систем, редко встречаются в городских районах, поскольку они требуют обильного источника грунтовых вод и высокого уровня грунтовых вод.

Сэкономит ли геотермальное отопление мне деньги?

Это действительно зависит от размера объекта отопления. Ни одна геотермальная система не обходится дешево в установке , и поскольку она предлагает только сокращение потребления, окупаемость инвестиций действительно возможна только для больших зданий. По этой причине геотермальная энергия больше подходит для коммерческих или многоквартирных жилых проектов значительного размера.

Дом должен быть довольно большим и иметь несколько плохую изоляцию, чтобы фактически окупить себя в разумные сроки. Во многих случаях, особенно при строительстве новых домов среднего размера, такие крупные финансовые вложения в энергоэффективность могут принести гораздо большую прибыль, если вместо этого они будут направлены на удержание тепла — более качественные окна, дополнительную изоляцию дома в новом строительстве, изоляцию существующих стен от снаружи во время ремонта дома, а лучше ленты и мембраны для герметизации воздуха и т. д.

Цены Ball park на геотермальную систему : Для дома среднего размера (2000 кв. Футов) установка GSHP легко будет стоить 30 000 долларов, и это в обмен на ежемесячную экономию около 50% на счетах за отопление. . Таким образом, окупаемость среднего дома для одной семьи просто слишком далека, чтобы сделать его финансово конкурентоспособным вариантом для всех домов, кроме самых потребляющих — и даже тогда только тогда, когда котел или печь вышли из строя и нуждаются в замене.

Те же самые инвестиции в размере 25 000 долларов (или, возможно, меньше) в лучшую тепловую оболочку, вероятно, легко сократят счета за отопление на 70 или 80%, а может, и больше.