Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор видов альтернативного отопления частного дома и рекомендации по самостоятельному изготовлению и подбору компонентов

Обзор видов альтернативного отопления частного дома и рекомендации по самостоятельному изготовлению и подбору компонентов

В большинстве случаев для работы теплоснабжения используются традиционные виды энергоносителей: дрова, уголь, газ, электричество, дизельное топливо. Однако наряду с ними применение нашли и другие источники тепловой энергии – солнечное излучение и геотермальные системы. Как правильно сделать альтернативное отопление частного дома своими руками и что нужно учитывать при комплектации и составлении схемы монтажа?

Особенности альтернативного отопления дома

Виды альтернативных источников тепла

Виды альтернативных источников тепла

Для работы любого теплоснабжения необходим источник тепловой энергии. Для этого используют все виды топлива. Но альтернативное отопление загородного дома работает по другому принципу. Нагрев теплоносителя происходит за счет воздействия солнечной энергии или температурной разницы в грунте.

На первый взгляд, альтернативные виды отопления частного дома являются наиболее эффективными и экономичными в финансовом плане. Их КПД редко бывает ниже 98%. Однако фактически использование альтернативных источников энергии сопряжено со следующими трудностями:

  • Зависимость от погодных факторов. В особенности это касается солнечных коллекторов,
  • Относительно небольшая мощность. Это нужно учитывать, если альтернативное отопление своими руками будет единственным источником тепла,
  • Высокая стоимость оборудования,
  • Сложность монтажа и дальнейшего обслуживания.

Почему же учитывая эти факторы, делают альтернативное отопление своими руками? Помимо них нужно учитывать главный положительный момент – низкие затраты на обслуживание. Фактически они выражаются только в расходе электроэнергии, необходимой для работы насосного оборудования и электронных блоков управления.

Целесообразность установки альтернативное отопление частного дома своими руками должна быть рассчитана в первую очередь. Для этого следует учитывать ряд важных факторов, свойственных каждой системе альтернативного теплоснабжения. Поэтому перед приобретением и установкой оборудования рекомендуется внимательно ознакомиться с особенностями его эксплуатации и техническими характеристиками.

Альтернативные способы отопления коттеджа могут применяться в совокупности с традиционными системами. Это позволит снизить текущие затраты на обслуживание системы.

Схемы вспомогательного теплоснабжения коттеджа

Солнечный коллектор

Солнечный коллектор

Какие альтернативные способы отопления частного дома лучше всего подойдут для конкретного здания? Рассматривая возможность установки нового оборудования для теплоснабжения, следует учитывать ряд факторов.

Главными из них являются характеристики источника тепловой энергии в конкретном регионе. В настоящее время большое распространение получили 2 вида альтернативных методов отопления дома:

  • Геотермальный. Работает за счет температурной разницы между слоями почвы альтернативное отопление частного дома тепловым насосом. Зависит от степени ее промерзания, состава грунта, а также общей площади земельного участка. Последнее сказывается на выборе схемы монтажа,
  • Гелиосистема. Нагрев теплоносителя происходит за счет солнечной энергии. Подобная технология будет действенна только в регионах, где большое количество солнечных дней в году, а температура зимой не опускается ниже -7°С. В большинстве случаев гелиосистемы используют не как альтернативный метод отопления дома, а для горячего водоснабжения.

Кроме этих систем есть ряд новых, которые нельзя полностью отнести к низкобюджетным. В первую очередь это альтернативные котлы отопления, работающие на принципе электродного или индукционного нагрева теплоносителя.

Для работы любого типа альтернативного отопления загородного дома понадобится бесперебойное электроснабжение. Поэтому рекомендуется доукомплектовать систему генераторами электричества.

Геотермальное отопление дома

Схема геотермального отопления

В основу работы этого вида альтернативного отопления частного дома положено увеличение температуры в грунте по мере его углубления. В среднем рост составляет порядка 2,5-3°С на каждые 100 м. На первый взгляд этого будет недостаточно для отопления. Для практического использования этого эффекта понадобится специальное оборудование тепловой насос.

Принцип его работы заключается в практическом применении эффекта повышения температуры хладагента при повышении давления. Для этого в состав альтернативного отопления частного дома тепловым насосом должны входить следующие элементы:

  • Первичный контур. Он располагается под землей или водой. Важно, чтобы температура окружающей среды была не ниже +8°С,
  • Внутренний контур. Он находится непосредственно в тепловом насосе и связан с первичным с помощью теплообменника. В нем находится газообразный хладагент, который нагревается от теплоносителя. В дальнейшем с помощью компрессора происходит сжатие хладагента и повышение его температуры до +55°С,
  • Вторичный. Он предназначен для передачи тепла от хладагента теплоносителю, протекающему во внутренних системах отопления дома.

На практике при проектировании альтернативного отопления частного дома своими руками сталкиваются с проблемой обустройства первичного контура. Объем теплоносителя в нем, а также степень нагрева должны соответствовать техническим характеристикам теплового насоса. Для этого можно применить несколько способов монтажа первичного контура:

  • Вертикальный с помощью скважин. При обустройстве альтернативного отопления своими руками на приусадебном участке выбирается место бурения с учетом состава грунта. Глубина скважины может составлять до 50 м. В нее опускаются контуры с первичным теплоносителем,
  • Горизонтальный. Менее эффективен, так как разница температур между слоями почвы будет минимальной. В некоторых случаях можно использовать водоемы.

Конструкция теплового насоса

Конструкция теплового насоса

В качестве магистралей лучше всего использовать полимерные трубопроводы. Они имеют доступную цену, что скажется на стоимости этого альтернативного способа отопления коттеджа. Большую часть затрат составит приобретение теплового насоса.

Сделать его самостоятельно для этого альтернативного способа отопления частного дома будет весьма проблематично. Сложность заключается в расчете мощности компрессора, циркуляционного насоса, а также изготовления внутреннего контура, в котором находится хладагент.

МодельМощность, кВтСтоимость, руб.
GeoTERM VWS 101/210460160
Logatherm WPS 1717825520
Viessmann Vitacal 300-G BW 301.A1717542800

Можно приобрести аналогичные установки для альтернативного теплоснабжения загородного дома отечественного производства. Но их качество и эксплуатационные характеристики оставляют желать лучшего.

Установку теплового насоса для альтернативного отопления частного дома лучше всего делать в подвале здания. Таким образом можно избежать лишних тепловых потерь.

Установка гелиосистем отопления

Гелиосистема

Гелиосистема

Читайте так же:
Обзор магнитных фильтров для воды

Намного проще сделать альтернативное отопление частного дома самостоятельно, используя энергию солнца. Для этого потребуется установить специальный нагревательный элемент на крышу здания.

Его конструкция представляет собой сеть вакуумных трубок, по которым протекает теплоноситель. Они защищены от воздействия отрицательных температур прозрачным листом. После нагрева на солнце вода или антифриз начинают движение в сторону теплообменника в тепловом аккумуляторе.

На практике это альтернативное отопление, изготовленное своими руками, сильно зависит от текущих погодных условий. Так, при номинальной мощности 600 Вт/м² при солнечной погоде происходят такие ухудшения теплопередачи:

  • Белые облака на небе – 200-100 Вт/м²,
  • Темно-серая или серая облачность – 50-70 200-100 Вт/м².

Такие условия не позволят рассматривать гелиосистемы как основой альтернативный вид отопления частного коттеджа. Поэтому их устанавливают в качестве вспомогательных, либо для обеспечения ГВС в летний период.

КомпонентНазначениеСтоимость, руб.
СВК-Nano 30Вакуумный коллектор, 1,8 кВт/ч45160
SR868C8Контроллер6520
ТРМ-300Тепловой аккумулятор, 300 л.44580

Кроме этих компонентов при выборе этого способа альтернативного отопления коттеджа необходимо установить насосную систему. Ее мощность зависит от объема теплоносителя и продолжительности магистрали.

Во время монтажа гелиосистемы нужно соблюдать угол наклона панели. Он зависит от конкретной модели, ее площади и конструкции труб.

Обустройство альтернативного отопления

Теплоизоляция труб

Теплоизоляция труб

Выбрав оптимальную схему альтернативного отопления частного дома можно приступать к ее монтажу. Для этого лучше всего воспользоваться услугами специализированных компаний. Тем более во многих случаях гарантия на оборудование распространяется только в том случае, если его монтаж осуществлялся представителями продающей организации.

Намного проще установка альтернативных котлов отопления. Они монтируются в уже имеющуюся систему трубопроводов. Однако для правильной работы следует подобрать соответствующий теплоноситель (электродные котлы) и выставить режим его нагрева.

В целом технология монтажа во многом зависит от типа альтернативного теплоснабжения и конкретной модели отопительной установки. Но кроме этого нужно учитывать такие факторы:

  • Минимизация тепловых потерь за счет использования современных теплоизоляционных материалов. В особенности это касается геотермального отопления,
  • Обязательное наличие источника бесперебойного электрического питания (дизельный или бензиновый генератор), а также стабилизатора тока,
  • Установка автоматизированного управления отопительной системой.

Следуя этим простым советам и внимательно изучив технические характеристики альтернативного теплоснабжения, можно существенно сэкономить на затратах.

В видеоматериале можно ознакомиться с примером изготовления гелиосистемы своими руками:

Альтернативное отопление: разновидности и их преимущества

На сегодняшний день отопление помещений является одной из наиболее дорогостоящих статей счетов за коммунальные услуги. В этом нет ничего удивительного по причине постоянного повышения цены на газ. И именно поэтому многие сегодня отказываются от централизованных отопительных систем и предпочитают искать какое-то альтернативное автономное отопление.

Особенности

Конечно, осуществить установку альтернативной отопительной системы могут в основном только жители частных домов. Как альтернатива газу чаще всего используется водяная отопительная система. А также существуют и другие решения, которые будут рассмотрены ниже. В любом случае следует отметить, что любая альтернативная система обойдется владельцу все равно выгодней, чем централизованный вариант. Конечно, сначала будут затрачены серьезные ресурсы на установку и монтаж, но со временем данная система точно себя окупит.

Отопительные механизмы в зависимости от того, как в них присоединяются приборы, делятся на две категории.

  • Двухтрубные. Особенность заключается в том, что идет подключение отдельно к подающей и отдельно к обратной магистрали, а все радиаторы подключаются к трубам по последовательной схеме, что позволяет поставлять тепловой носитель через одну трубу, а осуществлять его вывод, после того, как он отдал тепло – через другую.
  • Однотрубные. Этот вариант предполагает подключение приборов последовательного характера, благодаря чему подача и вывод теплового носителя осуществляется из одной трубы.

Следует отметить, что перечисленные виды отопительных механизмов могут быть как с верхним, так и с нижним вариантом разводки. Во втором случае прокладка трубы, по которой будет идти подача, будет располагаться с верхней стороны приборов приема, а в первом – снизу.

Виды источников

Самым часто встречающимся альтернативным механизмом отопления является система на основе воды. Но это совершенно не значит, что можно выбрать для частного деревянного дома или каркасного коттеджа только такой вариант. Существует большое количество альтернатив воде и газу.

Топливо для загородного дома и дачи может быть следующим:

  • древесина и уголь для печей;
  • жидкое топливо;
  • энергия солнца;
  • ветровая энергия;
  • различного рода геотермальные решения;
  • электричество.

Стоит более подробно остановиться на различных системах альтернативного отопления.

Если говорить об обогреве помещений и построек с помощью печи, то этот вариант крайне интересен и в наше время. Ведь работа печи осуществляет без электричества, жидкого топлива, газа. Приобрести сегодня дрова, особенно в селах, это не проблема, ведь они стоят недорого. Отвести пространство для их хранения – это тоже несложно. Если речь идет об использовании печи, то делается это для двух вещей – чтобы обогревать дом в любое время года и готовить пищу. Чтобы делать последнее, печь обычно немного переоснащают.

Если говорить о преимуществах данного типа обогрева, то следует отметить следующие:

  • печь в своей эксплуатации очень проста, ухаживать за ней легко – достаточно просто чистить зольник и дымоход;
  • при желании можно использовать не только дрова, но и уголь;
  • топливо для печи не слишком дорогое и довольно доступное.

Но есть у такого способа и минусы. Например, постоянно необходимо загружать дрова. То же самое касается и угля, хотя его загрузка должна осуществлять реже. Постоянно нужно убирать пространство вокруг печи, так как зола и мусор – это обязательные атрибуты работы такого элемента. Еще одним недостатком будет высокая пожароопасность, а также риск отравления продуктами горения и угарным газом. Такая печь может занимать немало места.

Кроме того, следует понимать, что прогрев помещений в этом случае будет крайне неравномерным.

Котлы

Уголь и дрова применяются как топливо, чтобы обогреть зимой дом не только в печах, но и в специальных котлах, которые работают на твердотопливных решениях. Можно приобрести модели котлов, работающих на соломе, паллетах, щепе, опилках и других. Есть даже котлы, работающие на дизтопливе, но высокая эффективность котла зависит от дороговизны этого типа топлива. Принцип довольно простой – после сгорания топлива нагревается вода, которая уже есть в отопительной системе, что позволяет передавать тепло уже непосредственно в сами помещения. Данная система довольно эффективна и является отличным решением с точки зрения безопасности. Правда, ее эксплуатация бывает затруднительна.

Читайте так же:
Что лучше, металлопластиковые или полипропиленовые водопроводные трубы

Кроме того, из недостатков следует назвать следующие:

  • постоянная необходимость в загрузке топлива;
  • проведение перманентной очистки камеры сгорания.

В то же время данный сегмент отопительных приборов серьезно развивается. Сейчас уже можно найти модели, в которых подача топлива осуществляется автоматически. То есть достаточно загрузить топливо один раз в несколько дней, и устройство само будет добавлять его в огонь по мере необходимости. Сейчас активно развивается направление пиролизных котлов.

Их отличительной чертой является наличие очень высокого коэффициента полезного действия.

Энергия солнца и ветра

Но есть варианты, которые позволяют оптимально отапливать помещение без дров, например, речь идет об энергии солнца, а также ветра. Солнечные батареи или ветряки будут аккумулировать энергию, а коллекторы будут осуществлять теплоснабжение внутрь постройки. Тогда не нужен ни газ, ни древесина, ни жидкое топливо. Достаточно только иметь безоблачную погоду, солнце и ветер. Электрическую энергию и тепловой носитель можно применить, чтобы обогревать собственный дом, если сделать в нем отопительную систему с различными электрическими нагревателями и радиаторами.

Сюда можно отнести и гелиоустановки. Они представляют собой устройства, которые генерируют электрическую и тепловую энергию. А обогрев комнат будет все равно осуществляться с помощью различного рода отопительных приборов, которые необходимо подключить к таким тепловым устройствам. А если говорить о ветрогенераторах, то суть будет та же – просто в электрическую энергию будет трансформироваться уже энергия ветра. После этого к электрическому питанию подключаются обогреватели.

Несмотря на все явные преимущества, альтернативная энергетика имеет и недостатки. Главным из них является необходимость одномоментных серьезных затрат на приобретение оборудования. А также серьезным недостатком будет полная зависимость от внешних факторов. Отсутствие ветра и наличие пасмурной погоды делают такие системы полностью неэффективными. Их можно использовать как дополнительный вариант теплового снабжения дома без использования газа, но создавать полностью систему, построенную на подобном типе обогрева, не следует.

Геотермальные варианты

Еще одним интересным альтернативным решением для обогрева собственного дома является геотермальный вариант. В его основу положено использование тепловых насосов, которые берут тепло от земли. Если говорить совсем простым языком, то данный вариант будет работать по принципу кондиционера, только наоборот. Вся необходимая энергия для нагрева, как правило, берется из земли – это так называемое незамерзающее отопление. Следует отметить, что такое отопление будет очень экономным. К сожалению, в наших климатических условиях такой вариант может быть лишь вспомогательным, но никак не основным.

Недостаток такого типа отопительной системы будет в том, что насосы полностью зависимы от наличия электричества в розетке. При слишком сильных морозах их эффективность серьезно падает. В сравнительно теплых регионах они будут отличным решением. А если говорить о той же Сибири, то там от них толку будет мало. А вообще, такие насосы могут осуществлять сбор тепла из воздуха или же трубных систем, которые расположены в грунте, а также воды, если рядом есть водоем.

Кроме того, еще одним недостатком такого оборудования будет то, что его стоимость является довольно высокой.

Современные электрические способы

Электричество – это довольно хорошая альтернатива газу. Использовать котлы на электричестве можно не только в качестве резервного источника тепла, но и основного. Правда, электричество – это довольно дорогой ресурс. При определенном стечении обстоятельств может произойти так, что этот вариант по стоимости перегонит даже газ.

Если говорить о достоинствах таких котлов, то следует назвать следующие:

  • экологичность и безопасность;
  • можно установить прямо в жилом помещении;
  • небольшие габариты и масса;
  • простота в установке и обслуживании.

Использовать такой вариант можно лишь в случаях, если электрическая сеть в доме хорошая и надежная, а также есть хороший запас выделенной электрической мощности в доме. Например, чтобы обогреть дом площадью 100 квадратных метров, нужен агрегат с мощностью 10 киловатт. Кроме того, для установки мощной модели потребуется разрешение от органов Энергонадзора. Современные модели такого типа дают возможность сделать действительно эффективные отопительные системы для деревянных домов и полностью отказаться от использования газа. Если же дом из кирпича, то следует найти что-то лучше.

Кстати, в качестве разновидностей такого типа обогрева следует назвать электрический теплый пол, а также электрический конвектор.

Чем дешевле отопить?

Если рассматривать затраты на топливные материалы, то самым лучшим экономичным решением после обычного газа стоит назвать варианты, работающие на древесине. Более дешевого решения для печей и каминов просто не найти. На следующей позиции находится уголь, после него электричество и самым менее эффективным будет дизель. Если говорить об альтернативной энергетике, то расходы по этой статье будут минимальными, если, вообще, не нулевыми. Но цена оборудования в этом случае будет существенно больше, чем у остальных отопительных систем.

Читайте так же:
Способы как рассчитать площадь воздуховода и фасонного изделия

Если брать по критерию начальных затрат, то самое экономичное – это оборудование для электрического отопления. Если взять совокупность всех трат, то отапливать дом, где нет газоснабжения, лучше всего именно при помощи электричества. Разница будет составлять примерно в 3 раза между наиболее экономичным и самым дорогим вариантом. Но необходимо уточнить, что данный вариант будет отличным решением лишь для домов, где есть качественное утепление, а также для варианта, когда мощности существующей электрической сети позволяют подключить подобное электрическое оборудование.

В других же случаях будет лучше выбрать либо котел, либо обычную твердотопливную печь.

Как сделать своими руками?

В целом для каждой отопительной системы должны быть свои схемы устройства, а также список элементов. Стоит рассмотреть, как сделать подобный механизм собственноручно на примере нескольких вариантов.

Система обогрева с помощью солнечных лучей

В ее основе находится обычный коллектор, легко собираемый из подручных материалов. Обычно для такой цели берутся змеевики, которые есть сзади на холодильниках. Именно поэтому сначала необходимо найти змеевик. Кроме того, следует иметь под рукой несколько реек из дерева. Они будут использоваться для сборки каркаса. Следует приготовить резиновый коврик, а также стекло.

Пошаговая инструкция создания системы обогрева с помощью солнечных лучей включает следующие этапы:

  • сначала необходимо осуществить демонтаж змеевика из старого холодильника, после чего тщательно его вымыть. Со змеевика необходимо полностью удалить старый фреон;
  • необходимо собрать каркас из деревянных реек. Его габариты следует подбирать исходя из габаритов змеевика. Он должен без проблем помещаться между реечками;
  • нужно нанести разметки. Для этого необходимо приставить реечный каркас к змеевику и нанести метки в местах, где будет осуществляться выход труб;
  • теперь необходимо между ковриком и готовым каркасом положить листочек фольги;
  • следующий этап – это увеличение жесткости системы. Следует набить рейки на заднюю часть конструкции, проклеить с помощью клейкой ленты части между нижней частью установки и фольгой, которая была уложена ранее, что не даст возможности холодным воздушным массам извне попадать в систему;
  • теперь необходимо смонтировать подводящие трубы. Можно использовать самые обычные трубы для воды из пластика. Нужно загерметизировать стыки змеевика и труб из пластика с помощью скотча;
  • необходимо прикрепить змеевик к основанию при помощи хомутов и винтов. И получится небольшой солнечный коллектор;
  • стоит закрепить опоры и поставить коллектор так, чтобы солнечные лучи падали на определенную область коллектора под углом 90 градусов;
  • снизу каркаса нужно прикрутить несколько шурупов. Они не дадут возможности стеклу при нагреве перемещаться;
  • необходимо подключить данную конструкцию к водяной емкости, которая будет соединена с трубами отопления или водопроводом.

А также можно доукомплектовать подобный механизм с помощью насоса.

Альтернативное отопление: энергии ветра и солнца, тепло Земли на службе человека

Источники альтернативной энергии

Великий ученый Николо Тесла утверждал, что мы живем в океане бесплатной энергии.

Но освоить этот многообещающий ресурс в полной мере оказалось совсем не просто и нам еще только предстоит это сделать.

Чаще всего нетрадиционные способы отопления применяются в частных домах.

Альтернативное отопление дома своими руками — это попытка зачерпнуть из того самого океана хоть малую толику его драгоценного содержимого, уменьшив тем самым кабальную нефтегазовую зависимость. Попробуем выяснить, какие альтернативные системы отопления частного дома доступны сегодня идущему в ногу со временем домовладельцу и что ему понадобится для их реализации.

Энергия Солнца

В свете того факта, что в каких-нибудь 150-ти млн. км от нас находится громадный термоядерный реактор с размерами, в тысячи раз превышающими размеры нашей планеты, энергетические трудности человечества представляются довольно нелепыми.

На сегодняшний день придумано два вида устройств, позволяющих отапливать дом с помощью энергии солнечного излучения: батареи и коллекторы.

Солнечные батареи

Если элемент, состоящий из двух полупроводниковых материалов с различным типом проводимости, вынести на солнце, он начнет генерировать электрический ток. Целая группа таких источников будет вполне в состоянии запитать небольшой конвектор или электрокотел.

Одна беда: КПД современных солнечных батарей составляет 20% — 30%, поэтому в высоких широтах, где наблюдается недостаток солнечного излучения, их применение окажется неоправданным.

Солнечные батареи на крыше дома

Солнечные батареи для отопления частного дома

Солнечные коллекторы

Гораздо выгоднее использовать солнечное тепло напрямую, без преобразования в электроэнергию и обратно. Гелиоколлектор – это конструкция из множества имеющих черный цвет трубочек, по которым циркулирует теплоноситель – вода, пропиленгликоль (антифриз) или воздух. Последний, погревшись на солнышке, отправляется в систему отопления, где и отдает получено тепло.

Наиболее эффективный вариант – вакуумный гелиоколлектор. Здесь трубки с теплоносителем помещены в прозрачный контейнер, из которого откачивается воздух. Вакуумная оболочка предотвращает утечки накопленного коллектором тепла в окружающую среду. КПД такой конструкции составляет 95% — 98%.

Не стоит размещать такие установки в регионах, где имеют место частые бури и ураганы.

Энергия ветра

Ветряная установка для добычи энергии

Бесчисленные гигаватты энергии заключены и в воздушных потоках, постоянно омывающих Землю.

Ничего особенного для ее извлечения придумывать не нужно, достаточно собрать всем известную конструкцию из нескольких лопастей, вращающихся на горизонтальной оси.

Только в наши дни с помощью такого устройства приводят в движение не жернова, как в старинных мельницах, а ротор электрогенератора.

Изобретателями Савониусом и Дарье были предложены варианты установок с вертикальным расположением оси, но они оказались менее производительными, чем классический ветряк.

Ветрогенераторы, как и солнечные батареи, не отличаются стабильностью: то они работают с избыточной производительностью, то вообще прекращают генерировать электроэнергию. К тому же, ее качество оставляет желать лучшего, ведь сила ветра, как и интенсивность солнечного излучения, из-за погодных условий постоянно меняется. По этой причине такие установки обычно подключают через специальное устройство – контроллер – к аккумулятору. Здесь лишняя энергия накапливается, затем она через еще одно устройство – инвертор – расходуется на питание электрообогревателей.

Читайте так же:
Что такое приточная система вентиляции частного дома

Проблема в том, что срок эксплуатации аккумулятора составляет всего 5 лет, а стоимость его замены сводит всю выгоду от применения альтернативного отопления на нет.

Использование энергии ветра для отопления

Ветрогенераторы для выработки энергии

Предложено более экономичное решение: ветровой или солнечный генератор подключается параллельно одной из розеток, а на вводе в дом устанавливается механический электросчетчик (их еще называют дисковыми). Особенность этих счетчиков состоит в том, что они, в отличие от современных электронных, могут отматываться при протекании электротока в обратном направлении.

При такой схеме подключения избыточные киловатт-часы от ветрогенератора будут поступать в централизованную электросеть, вызывая тем самым уменьшение показаний счетчика и, соответственно, сумм в счетах от поставщика электроэнергии.

Они имеют меньший КПД, чем монокристаллические, зато сохраняют высокий уровень производительности даже в пасмурную погоду.

Геотермальное отопление

Система геотерамального отопления с использованием теплового насоса

Весьма остроумное устройство – тепловой насос – позволяет получить тепло даже от, казалось бы, довольно прохладных (их еще называют низкопотенциальными) источников.

Таковыми являются грунт, залегающий на 2-метровой глубине, придонные слои воды в покрытом коркой льда пруду и даже морозный зимний воздух. Вообще говоря, тепловым насосом пользуется каждый, у кого есть холодильник или кондиционер, но мало кто задумывался о возможности применения этого изобретения для бесплатного отопления дома.

В тепловом насосе циркулирует специальный газ – хладагент. При расширении он, как и все газы, охлаждается и начинает вбирать тепло от одного из вышеуказанных источников. Затем газ сжимается, что сопровождается его нагревом до температуры в 50 – 70 градусов. Теперь он сам становится источником тепла для рабочей среды, циркулирующей в системе отопления. Отдав часть своей внутренней энергии, хладагент снова охлаждается в расширительной камере и весь цикл повторяется сначала. Конечно, для работы теплового насоса необходима электроэнергия (главным ее потребителем является компрессор), но зато на каждый ее кВт приходится 3 – 5 кВт полученного тепла.

Самый недорогой, но и наименее производительный тепловой насос представляет собой сплит-систему, у которой испаритель и теплообменник поменяли местами. Более продуктивно работают системы, «перекачивающие» тепло грунта или водоема. Их неотъемлемая часть – наружный контур значительных размеров. Из-за высокой стоимости его монтажа и самого насоса у нас этот вариант альтернативного отопления пока не получил массового распространения.

Солнечные коллекторыСолнце — неисчерпаемый источник энергии. Если использовать его мощности для отопления, можно неплохо сэкономить на электроэнергии. Солнечные батареи для отопления дома: разновидности и комплектации гелиосистем.

Об эффективности геотермального отопления для частного дома читайте тут.

ИК-обогреватели — уже ни для кого не диковинка. Здесь https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/infrakrasnoe-v-chastnom-dome.html вы найдете информацию об организации инфракрасного отопления в доме. Читайте также отзывы владельцев системы.

Инфракрасное (ИК) отопление

По способу передачи тепла ИК-обогреватели значительно отличаются от привычных нам конвекторов и радиаторов, поэтому их также часто причисляют к альтернативным видам отопления. Тепловая энергия, вырабатываемая традиционными отопительными приборами, попадает к человеку очень сложным путем: сначала нагревается контактирующий с радиатором или ТЭНом воздух, затем он устремляется под потолок и только потом, постепенно остывая, медленно опускается вниз, где и отдает нам, людям, свое тепло.

Разумеется, этот процесс сопровождается теплопотерями, которые имеют место даже при хорошо утепленных ограждающих строительных конструкциях. ИК-отопление данного недостатка полностью лишено.

Принцип работы ИК-отопления

Система потолочного инфракрасного отопления ПЛЭН

Приборы этой группы основную часть тепловой энергии излучают в пространство в виде электромагнитных волн, свободно проникающих сквозь воздушную среду и «оседают» непосредственно на объекте – человеке, растении или животном, — который и нужно согреть. За счет направленной передачи тепла удается сэкономить до 50% электроэнергии. Стоят ИК-обогреватели совсем недорого, поэтому их можно считать наиболее доступной и простой в установке формой альтернативного отопления.

Если вас смущает недостаток места в помещении, сделайте выбор в пользу пленочного ИК-нагревателя. Это изделие имеет вид тонкого полотна, которое можно закрепить на потолке, стене, или расстелить на полу. Комната при этом останется абсолютно свободной, а о присутствии отопительного прибора можно будет догадаться только по приятному теплу.

Заключение

Надежду вселяет тот факт, что технологии производства этих устройств постоянно совершенствуются, поэтому со временем они будут становиться все более доступными.

Организация альтернативного отопления в загородном домеХотите узнать, как получить энергию нетрадиционными способами? Тогда читайте: альтернативная энергия своими руками. Какие системы можно установить самостоятельно, а какие требуют привлечения специалистов?

Вред инфракрасного обогревателя: возможен ли? Читайте эту статью.

Видео на тему

Варианты и схемы реализации альтернативного отопления частного дома

Подорожание традиционных видов топлива (газ, дрова, электричество, торф и т. д.) заставляет искать более дешевые методы обогрева. Традиционные котлы постепенно вытесняет альтернативное отопление частного дома, позволяющее получать тепловую энергию и при этом экономить средства.

Пару слов об альтернативном отоплении

Каждый понимает термин «альтернативное отопление» по-своему. Кто-то включает в него исключительно использование возобновляемых источников энергии, другие добавляют инфракрасные обогреватели, пленочные полы и множество других вариантов.

Однако классическое альтернативное отопление дома в качестве теплового источника использует именно самопроизвольно-восполняемые природные ресурсы, к которым относятся ветер, солнце, тепло земли. Оно реализуется с приемлемыми для каждого затратами, зато в дальнейшем нет необходимости платить поставщикам.

альтернативные источники отопления частного дома

Одним из самых доступных традиционных источников тепла является газ. Но его стоимость также постоянно растет, увеличивая затраты на отопление. Выходом из ситуации является альтернативное отопление частного дома, которое может быть реализовано многочисленными способами. Самыми распространенными можно назвать:

  1. Энергия ветра
  2. Гелиосистемы (солнечные батареи)
  3. Тепловые насосы
  4. Котлы, работающие на биотопливе

Наглядный видео пример

Читайте так же:
Технология шнекового бурения скважин станками

Ветровая энергия

Энергия, вырабатываемая специальным ветряком, является одной из самых востребованных, так как движение воздушных масс никогда не прекратится. Сегодня установки доступны каждому, однако должного распространения они не получили по объективным причинам:

схема работы ветряного генератора

  1. Высокая стоимость оборудования и монтажа
  2. Необходимость большой свободной площади для размещения крупногабаритного изделия

В районах, в которые ветра исключительно порывистые и нечастые, использование ветряков экономически нецелесообразно. Полученную механическую энергию напрямую использовать для нагрева теплоносителя нельзя без специального трансформирующего устройства.

Гелиосистемы

Наибольшее распространение получили солнечные батареи, которые можно использовать как альтернативное отопление частного дома. Простейшая схема состоит из циркулирующего насоса, коллектора и солнечного модуля.

альтернативное отопление на солнечных батареях

Реализовать отопление с использованием солнечных кремниевых модулей можно одним из 2-х способов:

  • При помощи водяного коллектора
  • Посредством электрических обогревателей

Наибольшее распространение получил первый метод, в котором энергия солнца аккумулируется непосредственно в электрическую энергию и используется для питания нагревательных элементов – Тэны. Последние в свою очередь разогревают в специальной емкости (коллекторе) жидкий теплоноситель, который посредством насоса циркулирует по отопительной системе. Чтоб не допустить перегрева, следует установить термостаты, контролирующие температуру жидкости и управляющие работой нагревательных элементов.

Второй метод заключается в эксплуатации в качестве отопительных элементов электрических устройств: конвекторы, обогреватели, пленочные теплые полы и т. д. Таким образом, солнечная энергия преобразуется в электрическую и посредством инвертора и контроллера направляется питать приборы отопления.

солнечные модули

Использование солнечной энергии многим может показаться самым оптимальным и простым вариантам, однако не стоит забывать о смене суток или пасмурной погоде. В такие моменты времени модули могут не вырабатывать достаточного количества электроэнергии.

Выход из ситуации имеется – необходимо приобретать и устанавливать дорогостоящие аккумуляторы. Они будут накапливать энергию и снабжать ею в периоды, когда солнечные модули бездействуют. Недостаток заключается в непродолжительном сроке службы – 5-6 лет.

Тепловые насосы

Самое универсальное альтернативное отопление частного дома – установка тепловых насосов. Они работают по известному всем принципу холодильника, отбирая тепло у более холодного тела и отдавая в отопительной системе.

Состоит сложная на первый взгляд схема из трех устройств: испаритель, теплообменник и компрессор. Вариантов реализации тепловых насосов огромное множество, но наиболее востребованными считаются:

  • Воздух-воздух
  • Воздух-вода
  • Вода-вода
  • Грунт-вода

Самый дешевый вариант реализации – «воздух-воздух». По сути он напоминает классическую сплит-систему, однако электроэнергия затрачивается лишь на перекачивание тепла с улицы в дом, а не на обогрев воздушных масс. Это способствует экономии средств, при этом прекрасно обогревая дом на протяжении всего года.

тепловой насос воздух-воздух

КПД систем очень высок. На 1 кВт электроэнергии можно получить до 6-7 кВт тепла. Современные инверторы прекрасно работают даже при температурах -25 градусов и ниже.

«Воздух-вода» – одна из распространенных реализаций теплового насоса, у которой роль теплообменника играет змеевик большой площади, установленный на открытой местности. Дополнительно он может обдуваться вентилятором, заставляя остывать воду внутри.

тепловой насос воздух-вода

Такие установки характеризуются более демократичной стоимостью и простым монтажом. Но они способны работать с высоким КПД исключительно при температурах от +7 до +15 градусов. Когда столбик опускается до отрицательной отметки, эффективность падает.

Самой универсальной реализацией теплового насоса является «грунт-вода». Она не зависит от климатической зоны, так как непромерзающий на протяжении всего года слой почвы имеется повсюду.

тепловой насос грунт-вода

В данной схеме трубы погружаются в землю на глубину, где на протяжении всего года температура удерживается на уровне 7-10 градусов. Коллекторы могут располагаться вертикально и горизонтально. В 1-ом случае предстоит бурить несколько очень глубоких скважин, во втором – укладывать змеевик на определенной глубине.

Недостаток очевиден: сложные монтажные работы, которые потребуют высоких финансовых вложений. Прежде чем решаться на подобный шаг, следует посчитать экономическую выгоду. В районах с непродолжительными теплыми зимами стоит подумать и других вариантах альтернативного отопления частных домов. Еще одно ограничение – необходимо большая свободная площадь – до нескольких десятков кв. м.

Реализация теплового насоса «вода-вода» практически ничем не отличается от предшествующей, однако трубы коллектора прокладываются в грунтовых водах, незамерзающих на протяжении года, или близлежащем водоеме. Она обходится дешевле за счет следующих преимуществ:

тепловой насос вода-вода

  • Максимальная глубина бурения скважины – 15 м
  • Можно обойтись 1-2 погружными насосами

Котлы, работающие на биологическом топливе

Если нет желания и возможности обустраивать сложную систему, состоящую из труб в земле, солнечных модулей на крыше, можно заменить классический котел моделью, которая работает на биологическом топливе. Для них необходимы:

биокотел для альтернативного отопления

  1. Биогаз
  2. Гранулы из соломы
  3. Гранулы торфа
  4. Щепа и т. д.

Подобные установки рекомендуется устанавливать совместно с рассмотренными ранее альтернативными источниками. В ситуациях, когда один из отопительных приборов не работает, можно будет воспользоваться вторым.

Принимая решение об установке и последующей эксплуатации альтернативных источников получения тепловой энергии, необходимо ответить на вопрос: как быстро они окупятся? Безусловно, рассмотренные системы обладают преимуществами, среди которых:

  • Стоимость получаемой энергии меньше, чем при использовании традиционных источников
  • Высокий КПД

Однако следует помнить о высоких первоначальных материальных затратах, которые могут достигать десятка тысяч долларов. Монтаж подобных установок назвать простым нельзя, поэтому проведение работ доверяется исключительно профессиональной бригаде, которая способна предоставить гарантию на результат.

Востребованность приобретает альтернативное отопление частного дома, которое становится более выгодным на фоне дорожающих традиционных источников тепловой энергии. Однако прежде чем начинать переоборудовать текущую отопительную систему, необходимо все рассчитать, рассмотрев каждый из предлагаемых вариантов.

Отказываться от традиционного котла также не рекомендуется. Его необходимо оставить и в определенных ситуациях, когда альтернативное отопление не выполняет своих функций, останется возможность согреть свой дом и не замерзнуть

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию