Skip to content

Как сделать отопление в частном доме без насоса: схема домашнего отопления частного дома без циркуляционного насоса, как сделать циркуляцию своими руками

Содержание

система и ее установка, как сделать разводку от котла

Водяное отопление для частного дома – самый популярный вариант формирования отопительной сети. Вода – дешевый теплоноситель, который не требует частой замены. При соблюдении технологии обустройства сеть проработает много десятков лет без подновления. Рассмотрим монтаж отопления в частном доме, особенности водяного контура и его разновидности.

Содержание

  • Достоинства и недостатки водяной системы отопления
  • Особенности водяной системы отопления
  • Классификация и обустройство водяной сети отопления
  • Отопление с естественной циркуляцией в одноэтажном строении
  • Схема отопительной системы одноэтажного дома с принудительной циркуляцией
  • Система водяного отопления естественной циркуляции в двухэтажном доме
  • Система отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажном доме
  • Схемы подключения батарей
  • Однотрубная сеть отопления в частном доме
  • Двухтрубная система
  • Другие виды водяного отопления
  • Оборудование для водяной сети отопления
  • Трубы
  • Отопительные батареи
  • Котлы
  • Расширительный бак
  • Циркуляционный насос для водяной сети отопления дома

Достоинства и недостатки водяной системы отопления

Теперь чтобы скачать приложение от 1xBet на свой Андроид телефон достаточно перейти по ссылке и скачать APK файл. Больше нет необходимости искать официальный сайт букмекерской конторы.

К минусам относят значительные разовые вложения. Установка отопления требует наличия труб, запорной арматуры, фитингов, радиаторов, котла и циркуляционного насоса. Последний применяется в системах принудительного типа, в самотечных можно обойтись без него.

Другие недостатки:

  1. Протечки. Вода быстро найдет любые зоны разгерметизации и начнет подтекать. Избавиться от проблемы помогут пластиковые трубы и правильно подобранные фасонные соединители.
  2. Замерзание теплоносителя. При необходимости консервации сети на зиму воду надо сливать. Для сетей постоянной эксплуатации в герметичных системах допустимо применять антифриз.

Плюсы водяной сети отопления:

  • равномерная отдача тепла по всем приборам;
  • допустимо ставить один котел на много контуров;
  • разводка укладывается открытым или скрытым способом;
  • прогрев воды до +95 С, в батареях температура не выше +65 С – пользователь не обожжется.

Еще один плюс – систему не составит труда собрать самостоятельно. При небольшом опыте и соблюдении технологии монтаж отопления в доме занимает немного времени.

Особенности водяной системы отопления

Теплоносителем выступает вода, которая хорошо аккумулирует тепловую энергию и быстро ее отдает приборам. Теплоемкость носителя повышенная, плотность до 95 кг/м3. Принцип работы не отличается сложностью – вода нагревается в котле, перемещается по трубам и передает тепло в радиаторы, контуры. По магистрали обратной циркуляции жидкость возвращается в котел для последующего нагрева. Цикличность повторяется до тех пор, пока включен обогревательный агрегат.

Классификация и обустройство водяной сети отопления

Различается два типа систем – с естественной и принудительной циркуляцией. Гравитационная (самотечная) сеть работает по физическим законам – вода транспортируется за счет повышения температуры и плотности. Контур обратного тока выкладывается с наклоном в сторону котла для облегчения транспортировки жидкости.

Принудительная сеть работает посредством циркуляционного насоса. Прибор обеспечивает транспортировку теплоносителя с повышенной интенсивностью. Система становится энергозависимой, но экономичной – за счет ускорения течения воды тратится меньше топлива на прогрев.

Отопление с естественной циркуляцией в одноэтажном строении

Гравитационные магистрали практичнее делать в одноэтажных домах. В этом случае трубопровод удобнее выложить с наклоном, чтобы обеспечить оптимальный режим циркуляции. Расчет уклона минимум 0,5% от положения контура. Проще говоря, надо делать наклон в 2 см на каждый 1 м магистрали.

Особенности монтажа системы отопления в частном доме без насоса:

  1. Котел устанавливается в самой нижней точке схемы. Чаще всего его ставят в подвале. Оптимальный перепад высоты 100 см.
  2. Расширительный бак монтируют в самой верхней точке схемы. Разница высот до 50 см.
  3. От котла обустраивается длинный вертикальный стояк. Это разгонный трубопровод, по которому горячий теплоноситель поднимается вверх.
  4. Скорость циркуляции 0,1-0,25 м/с. Чтобы обеспечить интенсивность, требуется тщательный расчет сечения трубопровода.
  5. При установке герметичного расширительного бака выбирается уровень равный с котлом. В самую верхнюю точку системы врезается воздухоотводчик.

Схема отопительной системы одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

Более простой вариант, при котором не придется соблюдать уклон при выкладке контура обратного тока. Система дополняется насосом, который врезается в трубопровод обратной циркуляции рядом с котлом. До насоса устанавливают грязевой фильтр. Иногда сеть дополняют байпасом – устройство позволяет запускать циркуляцию воды при отсутствии электричества. На байпас монтируют группу безопасности, прибор поддерживает работоспособность сети в оптимальном режиме.

Совет! Схема с принудительной циркуляцией применяется для домов любой этажности. Если дом выше 4 этажей, рекомендуется ставить несколько отопительных котлов, делать разводку поэтажно.

Система водяного отопления естественной циркуляции в двухэтажном доме

Для строения более 1 этажа подойдет вертикальная двухтрубная разводка отопления от котла в частном доме с естественной или принудительной циркуляцией. Гравитационная сеть 2-этажного дома мало отличается от строения такой же системы в одноэтажной постройке. Котел нагрева устанавливают в подвале, там же формируется разводка для батарей – их принято располагать друг над другом. Получается что два радиатора на разных этажах образуют стояк, подключенный в нижней части к обратному контуру.

На заметку! При формировании гравитационной сети основное тепло получают батареи второго этажа.

Система отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажном доме

Рассматривая, как сделать отопление своими руками, учитывают тип разводки – при данном способе она должна быть горизонтальной. Получается, что под радиаторами прокладывается две трубы – подачи и обратки, каждая батарея стыкуется с обоими контурами.

Раздача теплоносителя организуется небольшим стояком, длина которого ограничена полом второго этажа. На первом этаже от стояка выполняется отвод в сторону горизонтальной разводки. На втором этаже стояк является продолжением контура подачи.

Если собрать сеть правильно, перебоев не возникнет, насос подает воду равномерно, обеспечивая нужный уровень давления.

Совет! Чтобы сделать сеть автономной, применяют схему отопления одноэтажного дома с байпасом. Обводная труба позволит теплоносителю перемещаться в обход циркуляционного насоса при отключении электропитания.

Схемы подключения батарей

Различается два типа стыковки радиаторов – однотрубная и двухтрубная система. По экономности затрат выгоднее первая, по функциональности – вторая. Рассмотрим оба способа формирования разводки.

Однотрубная сеть отопления в частном доме

Магистраль в этом случае выглядит как кольцо, посередине которого расположен котел. Трубы укладывают по полу, присоединяют к радиаторам отопления. Каждая батарея получает тепло с одной стороны и транспортирует воду дальше по контуру, подключенному с другой стороны. Трубопровод подачи может подключаться в верхний патрубок, обратка – с другой стороны в нижний патрубок.

Плюс сети – минимальное количество материалов. Минус – сниженная эффективность. В домах небольшой площади прогреть радиаторы не составит труда. В помещениях с количеством батарей более 4-х крайний от котла прибор получит мало тепла – туда теплоноситель поступает охлажденным. Проблему решает установка батареи с увеличенным количеством секций.

На заметку! Однотрубная система считается самой простой в исполнении и недорогой по затратам. Подходит для одноэтажных домов площадью не более 50 м2 с количеством батарей на контуре до 5 шт.

Двухтрубная система

Отличается от однотрубной увеличенным количеством материалов и работает намного эффективнее. Различие в присоединении радиаторов – к каждому подводится контур подачи и обратки. Таким образом поддерживается оптимальный прогрев всех батарей, вне зависимости удаленности от котла.

Разводка двухтрубной системы бывает разной:

  • Схема с нижней разводкой. Труба подачи стыкуется с верхним патрубком, обратка – с нижним отводом. Прокладка контуров напольная.
  • Схема с верхней разводкой. От котла отопления вверх выкладывается стояк, переходящий в контур распределения теплоносителя по радиаторам. Трубопровод обратной циркуляции монтируют по полу или выносят в подвал.

Совет! Если трубы выкладывают по чердаку или в подвале, их надо утеплять.

Верхняя разводка различается по типу распределения труб от стояка:

  • выкладывается один горизонтальный контур, от него к батареям идут отводы малого диаметра;
  • на чердаке ставится коллектор, от него для каждого радиатора выпускается собственный контур.

Второй вариант считается самым эффективным, но монтаж требует определенного опыта и значительных затрат.

Важно! Двухтрубная система отопления дороже однотрубной из-за удвоенного количества материалов. Экономичность достигается повышенной теплоотдачей. При такой схеме можно регулировать нагрев каждого радиатора и отключать приборы без нарушения работы сети.

Другие виды водяного отопления

Кроме радиаторных тепловых сетей в частном доме формируют другие конструкции. Это может быть теплый пол и плинтусная сеть.

Рассмотрим оба варианта:

  1. Теплые полы. Вариант практичный и удобный, особенно для двухэтажных домов с верхней разводкой. Сеть энергозависимая, нужен насос. Контур выкладывают по выбранной схеме. Предварительно утепляют основание, трубы погружают в стяжку или монтируют под напольное покрытие.
  2. Плинтусное отопление. По конструктивному исполнению сеть представляет собой трубу, на которую насажены стальные или алюминиевые пластины. По трубе и пластинам циркулирует теплоноситель. Сверху приборы закрываются металлическим корпусом. Укладка вдоль стен, подключение последовательное. Контур изготавливается из труб малого сечения или применяется труба для теплого пола.

На заметку! Плинтусное отопление сначала прогревает стены. Потом панели отдают тепло в помещение.

Оборудование для водяной сети отопления

Чтобы соорудить тепловую магистраль, потребуется отопительное оборудование для дома.

Система состоит из:

  • генератора тепла – это котел;
  • трубопровода;
  • радиаторов;
  • расширительного бака;
  • циркуляционного насоса.

Трубы

Выбирая оборудование для отопления, хозяева частных домов отдают предпочтение моделям из ПВХ. Вариант практичный и недорогой. Диаметр просчитывается отдельно, стандарты такие – для контуров подачи и обратки сечение 40 мм, для подводки к радиаторам до 25 мм.

На заметку! Для встроенных контуров, утапливаемых в стяжку, подходят армированные ПВХ изделия. Они прочнее на изгиб и меньше подвержены линейному расширению.

Отопительные батареи

Производители выпускают приборы из чугуна, стали, алюминия и биметаллического сплава.

Все приборы различаются по характеристикам:

  1. Чугун. Массивные устройства с высоким показателем инертности. Батареи медленно нагреваются и медленно остывают. Практически не ржавеют, служат долго.
  2. Сталь. Трубчатые или панельные варианты эстетично смотрятся, мало весят. Обладают повышенной теплоотдачей, но быстро остывают.
  3. Алюминий. Подходят для автономных сетей отопления, мало весят, но плохо переносят перепады давления и быстро ржавеют.
  4. Биметаллические батареи. Выгодно отличаются по характеристикам – долго служат, не текут, стальной сердечник обеспечивает равномерный прогрев. Кожух из алюминия гарантирует плавную и интенсивную отдачу тепла.

Основной момент – расчет количества секций. Сначала требуется узнать площадь помещения, потом теплоотдачу одной секции батареи. После этого разделить площадь на показатель производительности и округлить полученный результат в большую сторону. Например, если комната в 20 м2, теплоотдача секции 170 Вт, надо 12 секций. Расчет примерный, без учета высоты потолков, климатической зоны и пр.

Характеристики радиаторов отопления в зависимости от материала:

Тип радиатора Характеристики
Чугун Высокая теплоемкость, большая масса, выдерживает давление до 22 бар, нестойкость к гидроударам.
Сталь Прочные, но не стойкие к ржавлению и гидроударам. Требуется большой объем теплоносителя. Стоят недорого.
Алюминий Малый удельный вес и максимальная теплоотдача. Ржавеют, нестойки к гидроударам, небольшой срок службы.
Биметалл Стойко переносят высокое давление, гидроудары, простой монтаж, эстетическая привлекательность. Минус — высокая цена.

Котлы

Различается несколько видов оборудования:

  • газовое;
  • электрическое;
  • твердотопливное;
  • жидкотопливное;
  • универсальное.

Для газового котла требуется получение разрешения на установку, электрический стоит дорого в обслуживании. Но это нюансы выбора, главное чему нужно уделить внимание – мощность нагревателя. Необходимый показатель просчитывается по формуле – на 10 м2 надо 1 кВт тепла.

С учетом региона, высоты потолков, плохого утепления дома к итоговому результату добавляют до 50%. Таким образом, деревянный дом в 40 м2 с качественным утеплением без больших окон потребует котла в 4,5 кВт.

На заметку! Повышающие коэффициенты по СНиП – для северного региона 2, для средней полосы 1,2, для южных областей 0,9.

Выбирать котел надо с учетом доступности топлива, стоимости энергоносителей и требований хозяина. В продаже есть одно-, двухконтурные модели. Вторые не только прогревают воду для сети отопления, но и для раздачи ГВС. Учитывают габариты прибора, от этого зависит, как установить котел отопления в частном доме.

Важно! Навесные устройства с небольшой мощностью допустимо устанавливать в кухне, жилом помещении. Агрегаты напольного типа выносят в отдельную котельную. Комната должна быть не менее 4 м2 площади, с вентиляцией, выходом и подачей освещения.

Расширительный бак

Емкость нужна для компенсации избыточного объема нагретого теплоносителя. Различается открытый и закрытый баки. Первый применяется в сетях открытого типа, устанавливают в верхней точке схемы. Открытый бак повышает риск завоздушивания сети, но прост в обслуживании.

Герметичный расширительный бак представляет закрытую емкость с мембраной внутри. Два отсека предназначены для воздуха и воды. При нагревании вода увеличивается в объеме, мембрана перемещается в воздушную камеру. При остывании объем жидкости уменьшается, мембрана давит на воду и поддерживает оптимальный уровень давления в сети.

Герметичный бак монтируется рядом с насосом, на любом уровне. Объем бачка должен быть не менее 15% от объема теплоносителя в системе. Чтобы посчитать, стоит посмотреть в техпаспорт котла, батарей – там указан этот показатель. Данные суммируются, прибавляется величина количества воды в трубах – это является исходной точкой расчетов.

Совет! Проще купить котел, оснащенный баком и насосом. В этом случае снижаются расходы. Все оборудование подобрано под мощность нагревателя и смонтировано в единую сеть, что удобно для хозяина.

Циркуляционный насос для водяной сети отопления дома

Продумывая, как правильно сделать отопление, необходимо уделить внимание выбору насоса. Прибор поддерживает оптимальную скорость циркуляции теплоносителя, доносит энергию до всех приборов, помогает экономить топливо.

Производительность считается по формуле: Q = N/1.16 * (tвых-tвх). В этом случае Q – искомая величина, N – мощность генератора, tвых и tвх – показатель температуры на выходе и входе в котел, 1,16 – обозначение теплоемкости воды.

Разницу температур следует замерять при работающей сети, потому есть средние показатели.

Они пригодятся при выборе насоса:

  • для радиаторного отопления разница температур 20 С;
  • для конвекторного 15 С;
  • для контуров теплого пола 5 С.

Зная параметры выбора, подобрать оборудование и соорудить сеть автономного отопления в частном доме будет проще.

Совет! Перед началом работ рисуют схему с учетом разводки, длины трубопровода, мощности всех агрегатов. Для поддержания функциональности в систему встраивается группа безопасности из манометра, воздухоотводов, контрольных датчиков.

Отопление без газа — 7 альтернативных источников отопления частного дома. Альтернативные источники тепла, альтернатива газовому котлу

Традиционно частный дом отапливают газовым котлом. Но что делать, если участок не подключен к газовой магистрали? Или с подачей газа бывают перебои и вы хотите иметь страховку на этот случай? Либо же вы просто хотите уменьшить зависимость от газа и государства.

В таком случае необходимо рассмотреть вариант альтернативного отопления дома. И далее мы разберем, что можно использовать. Какие приборы послужат полноценной заменой газовому котлу и обеспечат отопление без газа, а какие можно использовать только в качестве дополнения.

Содержание

  1. Что такое альтернативный источник тепла
  2. Тепловой насос
  3. Котлы на твердом топливе
  4. Солнечные коллекторы
  5. Камин с водяным контуром
  6. Обычные воздушные камины
  7. Пеллетный камин
  8. Кондиционеры
  9. Скрытые утечки тепла частного дома
  10. Личный опыт
  11. Выводы

Что такое альтернативный источник тепла

Так как традиционно дом отапливают газовым котлом, то под альтернативным отоплением дома будем подразумевать любой отопительный прибор, который работает не на газу.

Когда это актуально

  1. У вас нет возможности подключиться к газовой сети или это стоит слишком дорого;
  2. Вы хотите уменьшить зависимость от газа и иметь страховку в случае сильных морозов или перебоев с его подачей;
  3. Для экономии на отоплении. Комбинирование и правильное управление источниками тепла сократит ваши расходы на отопление.

Типы альтернативных источников энергии

Условно, альтернативные источники тепла делятся на два вида:

  1. Которые работают в дополнение к котлу. В силу разных причин они не способны полноценно обеспечить здание теплом. Основную отопительную мощность покрывает газовый котел, а другие источники поддерживают его работу в пиковые нагрузки или межсезонье.
  2. Которые заменяют газовый котел. Это те источники тепла, которые способны вырабатывать достаточную отопительную мощность, чтобы обогреть здание.

Рассмотрим, какие приборы можно использовать в каждом случае.

Тепловой насос

Тепловой насос — один из самых экономичных способов отопления. Он работает от электросети и преобразовывает природную энергию в тепло для обогрева дома. В зависимости от типа, насос может быть единственным источником тепла в доме и полноценно обеспечить отопление без газа, либо же работать в дополнение к котлу.

  • Грунтовые тепловые насосы — полноценная альтернатива газовому котлу. Они работают одинаково эффективно независимо от уличной температуры и полностью обеспечивают здание теплом. Их недостатки: высокая начальная стоимость, окупаемость более 10 лет и необходимое наличие большого участка земли, чтобы закопать грунтовый коллектор.
  • Воздушные тепловые насосы дешевле и проще в установке. Они также могут заменить газовое отопление, но при нуле градусов и минусовой температуре их КПД сильно падает. Отопление становится экономически невыгодным. Поэтому, «воздушники» оптимально использовать в паре с котлом: весной и осенью, когда на улице тепло, в основном работает насос, а зимой и при морозах в работу подключается газовый котел.

См. также принцип действия теплового насоса.

В дополнение к тепловому насосу вы можете подключить двухтарифный счетчик электроэнергии, который позволит еще на 30-50% сократить затраты на отопление.

[block_reclama1]

Котлы на твердом топливе

Твердотопливные и пеллетные котлы — один из самых доступных способов отопления частного дома без газа. Они дешевле теплового насоса и способны полностью обеспечить здание теплом независимо от времени суток и уличной температуры.

Но при выборе и установке котлов на твердом топливе нужно учитывать:

  • Нужно постоянно контролировать горение и 1-2 раза в сутки добавлять дрова. Конечно это не так сложно, но в сравнении с газовым котлов доставляет неудобства. В пеллетных котлах с этим проще, так как в них предусмотрена автоматическая подача пеллет в топку из бункера.
  • Не во всех регионах развита деревообработка и возможно, хорошие дрова придется везти издалека. Поэтому убедитесь, что у вас есть доступ минимум к 2-3 продавцам дров.
  • Покупать дрова нужно за один год до начала отопительного сезона. Год — необходимый срок, чтобы дрова просохли и набрали энергетическую ценность. Начальная низкая влажность только у топливных брикетов.
  • Вы становитесь зависимы от дров, вместо газа.
  • При определенных объемах потребления, отопление дровами не дешевле газового.
  • Нужно место для складирования. Если дрова хранить неправильно, они намокнут и потеряют энергетический потенциал. См. статью как хранить дрова.
  • Время от времени вам придется чистить дымоход и внутренности котла от сажи.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы — хороший способ уменьшить расход газа и дополнить работу газового котла.

Полноценно отапливать дом за счет коллекторов не получится. К ним в пару обязательно нужен второй (основной) источник тепла, потому что зимой световой день короче и солнечная интенсивность намного слабее, чем летом. Подробнее про интенсивность солнца на примерах читайте в статье про солнечную электростанцию для дома.

Коллектора идеально подойдут для нагрева воды для ГВС летом, весной и осенью. А зимой их можно использовать только для поддержки отопления.

Камин с водяным контуром

Такой камин это совмещение традиционного камина и твердотопливного котла: его устанавливают в помещении и подключают в общую систему отопления.  Внутри камина установлена емкость с водой, которая нагревается во время горения дров. За счет этого вы не только греете воздух в помещении, но и подогреваете воду в системе отопления, которая потом поступает в радиаторы, теплый пол или бак-накопитель.

Теоретически, камин с водяным контуром может стать альтернативой газовому отоплению. Но так как у него нет автоматической подачи топлива и новые дрова нужно подкидывать каждые 2-4 часа, сильно на него рассчитывать не стоит. Если вовремя не подкинуть дрова, огонь погаснет и дом остынет.

А потому, такой камин стоит рассматривать как дополнение к основному источнику тепла.

Обычные воздушные камины

Обычные камины дешевле и проще в установке.  Для него не нужно заранее подводить трубу, устанавливать бак-накопитель и предусматривать термозащиту. Достаточно только выделить место и построить дымоход.

Камин греет воздух только вокруг себя. И чтобы увеличить его эффективность, можно провести  от камина воздушные каналы в каждую комнату. За счет этого камин будет обогревать не только помещение в котором установлен, но и другие комнаты, куда проведены воздушные каналы.

Сложности с обычным камином те же: он не заменит газовый котел, дрова так же придется регулярно подбрасывать и следить за горением. Это отличный дополнительный и альтернативный источник тепла, но не более.

[block_reclama1]

Пеллетный камин

Пеллетный камин также греет воздух только вокруг себя. Но у него есть два важных преимущества:

  • Необязательно заранее иметь дымоход. Для такого камина нужен небольшой диаметр трубы, которую выводят в стену, а не через все этажи здания.
  • Есть автоматическая подача топлива. То есть вам не нужно постоянно контролировать горение. Достаточно лишь поддерживать запас топливных гранул в бункере. А потому, пеллетный камин вполне сойдет как альтернативное отопление без газа. Но с практической точки зрения это неудобно: камин эффективен локально и греет только помещение, в котором установлен. Использовать тепло в масштабах всего дома — невозможно.

Из недостатков:

  • Нужен доступ к качественным пеллетам, которые не будут сильно забивать горелку сажей и хорошо гореть.

Кондиционеры

Кондиционер — самый доступный и простой альтернативный источник отопления дома. Можно установить один мощный на весь этаж или по одному в каждой комнате.

Самый оптимальный вариант использования кондиционера – поздней весной или ранней осенью, когда на улице еще не слишком холодно и газовый котел можно пока не запускать. Это позволит сократить расход газа за счет электричества и не превысить месячную норму потребления газа.

Важные моменты:

  • Котел и кондиционер должны быть увязаны между собой для работы в паре. То есть, котел должен видеть, что работает кондиционер и не включаться в работу пока в помещении тепло. Здесь не обойтись без настенного термостата.
  • Отопление электричеством не дешевле газа. Поэтому не стоит полностью переключаться на обогрев кондиционерами.
  • Не все кондиционеры можно использовать при нуле и морозах.

Скрытые утечки тепла частного дома

Чтобы меньше зависеть от газа, нужно работать над энергоэффективностью здания. Почитайте о возможных скрытых утечках тепла в частном доме.

  1. 15 примеров скрытых «утечек тепла» в вашем частном доме, о которых вы можете не догадываться.
  2. 7 ошибок монтажа окон, которые делают ваш дом холоднее.
  3. Как здание охлаждается через вентиляционные каналы

Личный опыт

Я использую для обогрева дома четыре источника тепла: газовый котел (основной), камин с водяным контуром, шесть плоских солнечных коллекторов и инверторный кондиционер.

Зачем это нужно

  1. Иметь второй (резервный) источник тепла, если газовый котел выйдет из строя или его мощности станет недостаточно (сильные морозы).
  2. Экономить на отоплении. За счет разных источников тепла можно контролировать месячную и годовую норму потребления газа, чтобы не переходить в более дорогой тариф.

Немного статистики

Средний расход газа в январе 2016 года – 12 кубометров в сутки. При отапливаемой площади 200м2 и дополнительно подвала.

Октябрь Ноябрь Январь
Расход в месяц 63,51 140 376
Минимальный 0,5 0,448 7,1
Максимальный 5,53 10,99 21,99
Средний в день 2,76 4,67 12,13

Колебания расхода по дням в течение месяца связан с разной уличной температурой и наличием солнца: в солнечные дни работают коллектора, и расход газа снижается.

Выводы

Отопление без газа возможно. Одни источники тепла служат полноценной заменой газовому котлу, другие можно использовать лишь в дополнение. Для удобства, объединим все в таблицу:

Альтернатива газу Дополнение
Грунтовый тепловой насос

Твердотопливный котел

Пеллетный котел

Камин с водяным контуром

Воздушный камин

Пеллетный камин

Солнечные коллекторы

Инверторные кондиционеры

Воздушный тепловой насос

Электрические котлы

Есть и другие альтернативные способы обогрева здания, которые не вошли в список: печи, булерьяны, электрические котлы и другие отопительные приборы.

И, конечно же, важно помнить, что установка других источников тепла – не единственный способ экономить газ и сократить зависимость от него. Нужно работать над повышением общей энергоэффективности здания: выявить и устранить все утечки тепла, более рационально использовать тепло и минимизировать теплопотери здания.

Нет места для теплового насоса? Вот как вся ваша улица может отказаться от газового отопления

От стремительного роста цен на ископаемое топливо и нестабильных цепочек поставок до усугубляющегося климатического кризиса никогда не было лучшего времени, чтобы прекратить отопление домов природным газом. У Великобритании есть шанс заменить как можно больше газовых котлов до того, как наступит еще одна зима с большими счетами за отопление. Но если, как и я, вы хотите, чтобы ваш дом был теплым и комфортным, сохраняя при этом расходы как можно более низкими, может быть трудно понять, какое решение является лучшим.

Замена газового котла тепловым насосом – хорошее решение для многих домов. Подобно холодильнику наоборот, тепловые насосы берут энергию из воздуха или земли и запускают компрессор, использующий электричество, чтобы превратить ее в тепло и горячую воду.

Но что, если у вас нет необходимого пространства снаружи, как у жителей многих таунхаусов или квартир? Геотермальные тепловые насосы нуждаются в некотором пространстве для скважины или горизонтальной траншеи, в то время как воздушные тепловые насосы лучше всего устанавливать там, где их шум не будет беспокоить тех, кто любит держать окна открытыми ночью. Альтернативой является сеть централизованного теплоснабжения, которая направляет отработанное тепло электростанций или других промышленных источников в дома и предприятия, но они наиболее полезны в густонаселенных городских районах, где люди живут вблизи крупных источников тепла.

Общий теплообмен через землю — это еще одна система отопления, о которой вы вряд ли слышали, но в одном отчете говорится, что она может применяться в 80% домов в Великобритании. Подобно геотермальным тепловым насосам, общий грунтовый теплообмен использует электричество для превращения низкопотенциального тепла из скважин в уютный дом с большим количеством горячей воды. Улица, на которой недавно был установлен общий теплообменный аппарат, не будет иметь никаких признаков этого, но каждый дом будет подключен к набору общих скважин, которые отводят тепло из земли.

Их можно установить вдали от домов и соединить с ними через трубу, проходящую под тротуаром. Это позволяет обойти необходимость в каждом доме иметь внешнее пространство. Вместо этого каждому дому потребуется небольшой тепловой насос такого же размера, как и обычный газовый котел, который должен плотно поместиться под большинством лестниц или в сушильном шкафу.

Совместные наземные теплообменники также могут летом возвращать тепло в землю, откуда его можно извлечь позже в течение года, что сокращает размер и стоимость установки.

Установка теплового насоса может занять много личного пространства.
Нимур/Шаттерсток

Если вы хотите заменить свой газовый котел тепловым насосом, обычно вы несете ответственность за проведение работ и финансирование установки. Это может помешать домохозяйствам, у которых мало времени и денег, перейти на низкоуглеродное отопление.

Доступ к общему наземному теплообмену может работать так же, как подписка на широкополосный доступ. Поставщик установит и будет эксплуатировать систему, а вы, как домохозяйство, решите, когда вы будете готовы отказаться от своего котла и подключиться. Вы платите оператору плату за подключение, а затем платите за тепло по обычному счету за электроэнергию.

Предоставление домохозяйствам возможности подключаться к сети, когда они захотят, не беря на себя никакой работы, может значительно ускорить внедрение низкоуглеродного отопления. Например, к 2050 году 8,5 млн домов смогут получать отопление за счет энергии из скважин по сравнению с 2,1 млн в текущих прогнозах.

Общий наземный теплообмен лучше всего работает на промежуточном уровне между отдельными домами и районами в центре города.
Университет Лидса, предоставлен автором

Есть проблемы, которые необходимо решить, чтобы общий теплообмен в почве получил широкое распространение, но ни одна из них не является непреодолимой.

В настоящее время всего несколько компаний устанавливают общий теплообменник в Великобритании, и затраты на установку остаются высокими. Это должно измениться, как только новые поставщики начнут признавать преимущества, которые предлагает эта технология для быстрой декарбонизации многих домашних систем отопления.

Если компания собирается инвестировать в бурение скважин и установку трубопроводов, она (и, что важно, ее инвесторы) должна знать, что деньги со временем окупятся. Это может означать, что лучше всего объединить все улицы одновременно, что требует координации, возможно, со стороны местных властей.

Совместный наземный теплообмен также страдает от недостаточной осведомленности национальных и местных директивных органов. Недавняя работа университетов Лидса и Лидса Беккета направлена ​​на устранение этого пробела.

Тепловые насосы и сети централизованного теплоснабжения прекрасно работают в правильных условиях. В качестве комбинации этих двух факторов и при правильной поддержке общий теплообмен на земле может помочь большему количеству домохозяйств обезуглерожить свое отопление и горячую воду и перестать полагаться на импортный газ, который увеличивает их счета.


У вас нет времени читать об изменении климата столько, сколько хотелось бы?

Вместо этого получайте еженедельную сводку новостей на свой почтовый ящик. Каждую среду редактор The Conversation по окружающей среде пишет Imagine, короткое электронное письмо, в котором немного глубже рассматривается только одна климатическая проблема. Присоединяйтесь к 10 000+ читателей, которые уже подписались.


Жизнь с водонагревателем с тепловым насосом

Два года назад на этой неделе нам удалили неприятный старый водонагреватель с естественной тягой, работающий на ископаемом газе. (Именно это на фото ниже.) Если не считать работы бензинового генератора внутри дома, этот тип водонагревателя, вероятно, является источником номер один угарного газа в домах. Да, горячая вода дешевая, но сколько стоит ваше здоровье? Так что моей заменой этому ископаемому стал водонагреватель с тепловым насосом (HPWH). Это Rheem Performance Platinum, и мне это нравится!

Газовый водонагреватель с естественной тягой, замененный водонагревателем с тепловым насосом

Выбор водонагревателя с тепловым насосом

Я не специалист по водонагревателям с тепловым насосом, и я не очень хорошо знаю ассортимент и доступность продукции. Но у меня есть друзья, которые не отстают в этом, поэтому я спросил одного из них. Джон Семмелхак из Think Little — большой сторонник полностью электрических домов, и он порекомендовал модель Rheem, которую я в итоге купил. Однако производители всегда меняют свои модели, поэтому мое поколение 4 превратилось в модель поколения 5 (я думаю). Кроме того, когда вы ищете информацию, Rheem использует термин «гибридный водонагреватель», потому что его основным источником тепла является тепловой насос, но он также имеет встроенный электрический нагрев сопротивления.

При покупке любого водонагревателя вы должны сделать выбор в пользу размера. Я выбрал 80-галлонную модель по одной простой причине. Если я собираюсь использовать водонагреватель с тепловым насосом, я хочу, чтобы он использовал тепловой насос все время. Я вообще не хочу использовать нагревательный элемент электрического сопротивления, если тепловой насос не выйдет из строя. Чем меньше бак, который вы покупаете, тем больше вероятность того, что вам придется использовать электронагрев.

Чем больше бак, тем больше горячей воды. Моя модель на 80 галлонов имеет 89галлон за первый час. Я переборщил? Да, наверное. Я так иногда делаю. В эти выходные мы проверим его, так как у нас есть семья в городе на вечеринке по случаю моего 120-летия. * Большой бак должен пригодиться.

Приложение Rheem

Rheem HPWH подключается к Wi-Fi и имеет приятное приложение для вашего смартфона. На приведенном ниже снимке экрана показан главный экран водонагревателя с основной информацией о генерации (4), настройке температуры воды (120°F), режиме (только HP) и ссылках на другие данные (расписания, отчет об использовании и настройки Wi-Fi, слева от температуры).

И там есть одна надоедливая надпись: «Я бы хотел, чтобы Рим изменился». Эта зеленая полоса ВСЕГДА рядом со мной, потому что я установил режим только теплового насоса. Их так называемый энергосберегающий режим на самом деле потреблял бы больше энергии, потому что иногда использовал тепло электрического сопротивления.

Приложение Rheem

Мониторинг энергопотребления

Мы запустили (так сказать) наш новый водонагреватель 14 сентября 2019 года, так что мы только что прошли двухлетнюю отметку. Сколько электроэнергии мы использовали за это время? На приведенной ниже диаграмме показаны данные за первый полный год. Всего было 486 киловатт-часов (кВтч). Самым низким месяцем был август — 23,75 кВтч, а самым высоким — декабрь — 68,6 кВтч.

Энергопотребление моего водонагревателя с тепловым насосом Rheem за каждый месяц 2020 года

Заметили закономерность? Энергопотребление для нагрева воды низкое летом и высокое зимой. Основной причиной этого является температура поступающей воды. Когда осенью все остывает, остывает и муниципальное водоснабжение. Это означает, что для повышения температуры до 120° F требуется больше тепла, накачанного в воду.

Вторая причина заключается в том, что зимой мы используем больше горячей воды, хотя я еще не измерял ее. Однако в следующем году я собираюсь установить расходомеры и датчики температуры на моем новом водопроводе с горячей водой, когда буду переделывать свой подвал. Тогда у меня будут данные, подтверждающие это, по крайней мере, в моем доме. Эти данные также подскажут мне, сколько киловатт-часов требуется для получения галлона горячей воды в каждом месяце года и в среднем за весь год.

Третья причина, по которой мы потребляем больше энергии зимой, заключается в том, что HPWH забирает тепло из воздуха, а воздух в нашем подвале зимой холоднее. В моем случае мы в настоящее время не отапливаем и не используем подвал, так что это не имеет большого значения. В холодном климате это может иметь большое значение.

Использование энергии Rheem HPWH по месяцам в 2021 году по сравнению с потреблением энергии в 2020 году

Еще одна приятная особенность приложения Rheem заключается в том, что оно может отображать ваше текущее использование по сравнению с использованием за предыдущий период. На приведенной выше диаграмме это показано по месяцам для 2021 года по сравнению с соответствующими месяцами 2020 года. Это также показывает ежедневно по часам, по неделям по дням и по месяцам по дням.

Наше годовое потребление

Поскольку с тех пор, как я запустил водонагреватель с тепловым насосом, прошло всего несколько дней за два года, я могу сказать вам, сколько энергии мы использовали за это время и во сколько это нам обошлось. С 14 сентября 2019 года по 14 сентября 2021 года мы использовали 1002 кВтч. Я также отслеживаю наше потребление электроэнергии в электронной таблице (не так ли?), и за этот период наша средняя ставка от Georgia Power составляла почти ровно 0,10 доллара за киловатт-час (без учета налогов и сборов). Таким образом, мы заплатили чуть (на самом деле два бита) больше 100 долларов за горячую воду на два года.

EnergyGuide показывает 161 доллар США в качестве годовой расчетной стоимости энергии для нашего водонагревателя с тепловым насосом

Как это соотносится с нашим старым водонагревателем, работающим на ископаемом газе, спросите вы? Мы прожили с ним меньше трех месяцев, поэтому полных данных у меня нет. Но исходя из того немногого, что у меня есть, похоже, что газовая колонка обошлась бы нам примерно в ту же сумму (опять же, без учета налогов и сборов). Таким образом, нет никакой прямой экономической выгоды от перехода с газового водонагревателя на водонагреватель с тепловым насосом… когда я смотрю на стоимость, основанную только на тарифах.

Однако я уже принял решение избавиться от нашей газовой печи, а это означало, что нашим единственным оставшимся газовым прибором будет водонагреватель. При цене около 38 долларов в месяц (скриншот выше) плата только за газ сделает водонагреватель с тепловым насосом большой экономией денег. Исходя из предельных издержек в 1200 долларов, дополнительные 450 долларов в год на оплату газа (38 x 12) дадут мне простой срок окупаемости около 3,5 лет!

Если бы я заменил электрический водонагреватель сопротивления, мы все равно сэкономили бы деньги; просто не так много. Эффективность водонагревателей оценивается по так называемому унифицированному энергетическому коэффициенту (UEF). Чем выше число, тем лучше, и мой HPWH имеет UEF 3,7. (Вы можете увидеть это в EnergyGuide выше.) Стандартный электрический водонагреватель имеет UEF около 0,9., благодаря чему мой HPWH примерно в 4,1 раза эффективнее.

Вместо 501 кВтч в год я бы использовал около 2000 кВтч в год с электрическим водонагревателем сопротивления. При 0,10 доллара за кВтч я бы сэкономил около 150 долларов в год на нагреве воды. При простой окупаемости около 10 лет в этом случае было бы несложно оправдать эту покупку по экономическим причинам, предполагая срок службы 15 или 20 лет и минимальные затраты на техническое обслуживание.

Шумоизоляция, воздуховоды и фильтрация

Люди жалуются на то, что некоторые водонагреватели с тепловым насосом слишком шумные внутри дома. Некоторые, вероятно, таковы, поэтому я измерил свой с помощью приложения NIOSH SLM на своем телефоне. Вот мои результаты:

  • 53 дБА — на расстоянии одного фута от выпускного отверстия
  • 48 дБА — на расстоянии одного фута от выпускного отверстия
  • 46 дБА — в пяти футах от двери механической комнаты
  • 37 дБА — в четырех футах от двери механической комнаты

Довольно тихо. Для справки, вот некоторые другие уровни шума по этой шкале:

  • 60 дБА — нормальный разговор
  • 50 дБА — дождь
  • 40 дБА — гул холодильника
  • 30 дБА — тихий шепот

Еще одна приятная особенность модели Rheem, которую я купил, заключается в том, что она позволяет направлять всасываемый и вытяжной воздух. На первом фото видно выпускной патрубок. Он находится справа от экрана цифрового дисплея. Мой водонагреватель находится в подвале, поэтому я мог бы провести воздуховод на изолированный чердак, чтобы подавать более теплый всасываемый воздух и сделать тепловой насос более эффективным. Но в моем случае это принесет больше хлопот, чем пользы.

Однако мне нужно будет провести короткий воздуховод к стене механической комнаты. После того, как я реконструирую подвал и поставлю дверь в механическое помещение, у HPWH не будет много воздуха в этом пространстве, поэтому воздуховод будет подавать воздух из остальной части подвала.

Даже если вы не отводите воздух из другого места, возможность отвода всасываемого воздуха позволяет установить в системе лучший фильтр. Фильтр, который поставляется с ним, является одним из тех прозрачных фильтров толщиной с бумагу, которые в основном улавливают более крупные частицы. Я еще не делал, но когда буду переделывать и переносить водонагреватель, то еще добавлю в систему приличный фильтр и все загерметизирую, чтобы исключить байпас. Я хочу, чтобы катушка была как можно более чистой.

Стоит ли?

В моем случае оно того стоило. У нас здесь, в Джорджии, низкие тарифы на ископаемый газ, но за них взимается высокая плата. Избавление от газового водонагревателя с обратной тягой было для меня первоочередной задачей. Отсутствие необходимости беспокоиться об отравлении угарным газом низкой концентрации (или о том, что похуже) приносит душевное спокойствие, которое бесценно. И я вношу свой вклад в обезуглероживание моего существующего дома, переходя на электричество. Я мог бы сэкономить на первой стоимости, выбрав стандартный электрический водонагреватель сопротивления. Если бы я был готов поставить фотогальванические элементы на крышу, я бы это сделал.