Альтернативное отопление частного дома

Обновлено: 02.07.2024

Источники альтернативного отопления в частном доме

Альтернативное отопление частного жилища дает возможность получения тепла из природных источников с минимизацией экологической нагрузки на окружающую среду. Массовое использование восполняемых естественных источников энергии способствует более экономному расходованию природных ресурсов. Удорожание ценовых тарифов за газ и электричество также побуждает жильцов искать альтернативы, с которыми бы не пришлось оплачивать счета.

Содержание

Определение альтернативного отопления

Альтернативные источники отопления частного дома включают в себя виды систем теплоснабжения, где задействуются природные источники энергии. При этом затраты на монтаж таких установок должны быть доступными и несравнимыми со стоимостью обслуживаемого жилища. Используются такие схемы, как правило, в загородных домах. Для обитателей многоквартирных комплексов вопрос об этом не поднимается, так как каждая квартира подключена к централизованному отоплению.

Интерес к альтернативным источникам отопления связан с неуклонным повышением цен на большинство распространенных энергоносителей. Это относится и к самому дешевому варианту – магистральному теплоснабжению. Из-за ограниченности природных ресурсов эта тенденция будет наблюдаться и в будущем, что вынуждает искать новые источники энергии. Помимо экономической выгоды, такие способы обогреть дом хороши тем, что атмосфера не загрязняется твердыми и газообразными выбросами, получаемыми при сжигании разных типов топлива. Это способствует улучшению экологической обстановки.

Разновидности альтернативного обогрева

Способы обогреть дом без подключения к магистральным энергоносителям можно классифицировать на основании того, какой источник применяется для генерации теплоты. Они отличаются между собой по конструкции установки и налагаемым ограничениям.

Энергия биомассы

Этот метод наиболее привычен для большинства потребителей. Сюда относятся такие формы твердого топлива, как опилки (и пеллеты из них), древесные отходы, соломка, сено, другие побочные растительные продукты сельского хозяйства.

Чтобы получать тепло от сжигания подобного сырья, в ряде случаев не придется даже фундаментально перестраивать отопительную систему. При использовании твердотопливного или комбинированного котла или печи, способной усваивать подобное топливо, ничего делать не нужно. Если отопительный агрегат не может работать с биомассой, его демонтируют и устанавливают на его место подходящий. Компактный и простой в монтаже вариант – металлическая печь. Также подойдут специальные теплогенераторы с автоматикой, работающие на гранулах и пеллетах биомассы.

Существуют также установки для переработки отходов сельского хозяйства и жизнедеятельности животных в газовое топливо. Подвергнув его очистке, можно применять его для обслуживания обычного газового котла. Оставшиеся после процесса отходы используют на полях для удобрения.

Гелиосистемы

Существуют разные схемы обогрева жилища солнечной энергией. Одни основываются на превращении ее в электрическую, служащую для работы отопительных приборов. В других нагреваемая солнцем жидкость-теплоноситель циркулирует через конвекторные или радиаторные элементы. Самая простая система базируется на применении коллекторного устройства и насоса, обеспечивающего движение воды.

Возможны следующие вариации исполнения установки:

Коллектор работает параллельно с электрическим нагревателем. Температура воды регулируется датчиком. При ее падении ниже заданного значения в нагреве задействуются ТЭНы.
В солнечную батарею устанавливают инверторное устройство и аккумулятор. В светлое время суток в нем накапливается энергия. Если использовать емкие аккумуляторы и крупные батареи с большой рабочей площадью, получится автономная отопительная установка. Проблема в том, что срок службы аккумуляторных элементов не превышает пяти лет, а их цена сопоставима с тратящимся в те же сроки электричеством.
Батарея с инвертором и контроллером, подключающимися параллельно розетке. Задействуется также механический счетчик. В солнечное время года, когда батареи производят еще больше электроэнергии, чем нужно для отопления, прибор отсчитывает киловатты в обратную сторону. Это очень помогает экономить ресурсы. Электронный прибор для этой установки не подойдет – он не имеет обратного хода.

Способ хорош полным отсутствием нагрузки на экологию и нужды платить за солнечную энергию, а также экономией места в помещении (коллекторы устанавливаются на крыше или во дворе).

В России круглогодично применять гелиосистемы в качестве единственного метода отопления выйдет только в южных районах. На большей части территории страны приходится в зимнее время сочетать использование коллекторов с другими типами обогрева – например, электрическим.

Энергия ветра

Здесь принцип действия основан на преобразовании механической энергии ветрогенератора в электричество, которое затем используется для отопления жилплощади. Крыльчатые устройства бывают с малым числом лопастей (1-2 пары) и с большим (до 24). Механизмы первого типа требуют более интенсивного ветра для инициации работы (минимум 5-8 м/с), обладают высоким КПД. У многолопастных генераторов высокая материалоемкость, они функционируют бесшумно и запускаются при минимальном дуновении, но КПД у них ниже. Крыльчатки имеют крупные размеры: устройство на 4 квт может иметь таковую с протяженностью 10 м.

Есть генераторы карусельного исполнения с перемещающимися по круговой траектории лопастями. Они запускаются от минимального ветра, бесшумны, но имеют невысокий КПД. Как и в случае с гелиосистемами, для полноценного обслуживания жилплощади нужно постоянное присутствие энергетического фактора (ветра), поэтому лучше всего они подойдут для регионов с соответствующей погодой.

Тепловые насосы

Такие устройства переносят в жилище тепло от источника с малым потенциалом. Основные компоненты схожи с таковыми у холодильных камер – компрессор, теплообменник и блок испарения. Наиболее экономный по цене вариант – сплит-система типа «воздух-воздух», установленная на режим отопления. Есть и насосы с ребристым теплообменником, обдуваемым тихоходным вентилятором. Они используют уличные воздушные массы. Стоимость установки невелика, но в холодную погоду ее эффективность снижается. Объясняется это тем, что у охлажденного воздуха тяжелее отобрать тепло.

Насосы вида «грунт-вода» снабжены горизонтальным коллекторным элементом. Их погружают в почву ниже точки замерзания. Взятое у нее тепло тратится на нагрев воды либо передается обогревателям. Если по соседству с жилищем имеются проточные грунтовые воды, можно смонтировать насос типа «вода-вода».

Достоинства и недостатки

Неоспоримый плюс альтернативного отопления частного дома – экологичность. Энергоустановки помогают сберечь природные ресурсы, исключают или минимизируют выбросы продуктов сжигания топлива в атмосферу. Благодаря отсутствию открытого огня и дымовых газов обеспечивается максимальная безопасность для жилища и его обитателей. Такие формы отопления обеспечивают автономность (или, как минимум, снижают зависимость от магистральных сетей). Еще один плюс – жильцам не потребуется обращаться в инстанции для получения требуемых документов.

Минусы связаны с тем, что для забора энергии из природных источников, достаточной для полного обслуживания дома, в ряде случаев требуются определенные климатические параметры.

Основы и принципы работы альтернативного отопления

Функционирование большинства таких отопительных систем базируется на заборе энергетического ресурса из того или иного природного источника (ветер, почва, вода, солнечный свет) с последующей трансформацией ее в электричество, используемое для работы отопительных приборов. Есть и варианты, не использующие электричество, когда тепло передается жидкому теплоносителю, текущему по радиаторам (некоторые гелиосистемы и тепловые насосы). Сжигание биотоплива в печи или котле позволяет обогревать помещение без привязки к магистральным сетям.

Альтернативные источники отопления привлекательны экологичностью и возможностью автономного обслуживания дома. Для качественного обогрева в зимнее время их приходится дополнять другими устройствами.

Как выбрать альтернативное отопление частного дома

Альтернативное отопление частного дома дает возможность бережно относится к окружающей среде, сэкономить на теплоносителях. Выбрать можно гелиосистемы, ветрогенераторы или геотермальные насосы. К каждому виду применяются свои критерии подбора.

Отопление загородного дома традиционно осуществляется с использованием газового котла. Но что делать, если его подача происходит с перебоями или владельцы полностью хотят отказаться от этого способа? Остается возможность выбора альтернативного источника тепла. Современные устройства позволяют защитить от сильных морозов, сэкономить на отоплении. Комбинированное и правильное управление источниками обычно приводит к тому, что снижаются расходы.

Альтернативные источники тепла можно разделить на два вида:

Работающие в качестве дополнения к котлу. В этом случае газ остается основным, а другие источники поддерживают его функционирование только в пиковые нагрузки или в межсезонье.
Заменяющие газовый котел. Под ними понимаются более мощные типы, способные обогреть дом самостоятельно.

К последнему типу относятся теплоносители, подразумевающие автономные системы, созданные с применением новейших технологий. Отказ от традиционных источников тепла часто сопряжен с использованием аналогов, не нарушающих экологию. Таким решением становится энергия солнца, сила ветра.

Как выбрать гелиосистемы?

Устройства, связанные с преобразованием солнечной энергии, называют гелиосистемами. Нагрев происходит за счет функционирования циркуляционного насоса. Он поставляет тепло в батареи или конвекторы.

При выборе внимание обращается:

на мощность;
напряжение в разных условиях;
качество пайки;
наличие защитных диодов.

На мощность влияет количество фотоэлементов в солнечных батареях. Существуют общепринятые стандарты, обязательные к соблюдению всеми производителями. Например, часто в продаже можно встретить 6-дюймовые пластины. Они имеют повышенную мощность и функциональность.

Выбор размера является важным параметром, поскольку часто люди покупают пластину, самостоятельно разрезают ее на нужные части. Специалисты не рекомендуют этого делать, поскольку это приводит к потере мощности.

Купить проще стандартные панели в 100 Ватт. Они включают 36-40 поликристаллических модулей, которые находятся в одном корпусе. Такие типы легко монтируются, не возникает сложностей и при их обслуживании.

При выборе изучите и особенности корпуса. Он должен быть прочным, легким, стойким к перепадам температур и погодным условиям, долговечным. Отличным решением станет алюминиевый каркас.

Гелиосистемы бывают трех видов:

Коллектор. Он часто работает в совокупности с электрическим нагревателем. Температура носителя контролируется с использованием мониторинга датчиков. При малосолнечной погоде приходится подключать электрический обогрев, поскольку коллектор начинает плохо справляться со своими задачами.

Солнечная батарея. Она имеет аккумуляторную батарею высокой емкости. В течение дня она накапливает энергию, которая может применяться в пасмурные дни или в ночное время. Если площадь солнечных панелей соответствует размеру сооружения, их можно спокойно использовать для создания автономной системы.
Солнечные батареи с инвестором и контроллером. Система подключается к электророзетке. Пригодится и дисковый механический счетчик. Если в течение дня система вырабатывает больше энергии чем нужно, счетчик откручивает киловатты. Что позволяет экономить.

Как выбрать ветрогенератор?

В качестве альтернативного источника отопления можно использовать энергию ветра. Для этого нужно правильно выбрать ветряк. Такие устройство подходят для частного капитального дома или дачи.

Ветрогенераторы имеют разного типа, но наиболее широкое распространение получили системы с горизонтальной системой вращения ротора. Выбрать такой тип можно, поскольку он обладает высоким КПД, отличается легкой регулировкой мощностью, надежной защитой от ураганов. Такая разновидность может работать и при слабом ветре.

Ветряки с вертикальной осью легко устанавливаются, не вызывают много шума, но обладают меньшей эффективностью. Чаще всего используются для обогрева небольшого дома.

Важным параметром является мощность. Для ее определения сначала нужно рассчитать установленную мощностью подключаемых нагрузок. Полученный показатель увеличивается минимум на 10% для получения запаса установки. При финансовой возможности можно добавить еще 20-30%.

Тепловые насосы

Если вы решите выбрать экономичный способ отопления, можно выбрать тепловой насос. Он работает от электросети, преобразовывает природную энергию в тепло дома. При необходимости может быть единственным источником тепло.

Есть два основных вида:

Грунтовый. Полноценная альтернатива газу. Работает независимо от уличной температуры, обеспечивает любое здание теплом. Но для его использования необходимо иметь участок земли, чтобы грунтовый коллектор закапать.
Воздушный. Отличается более демократичной ценой и простотой в установке. К недостаткам относится, что при минусовых температурах на улице КПД существенно снижается. Поэтому лучше использовать смешанный тип отопления, например, когда на улице тепло работает «воздушник», а зимой масляной электрогенератор.

Геотермальные установки делятся на три вида:

Горизонтальный. Его необходимо укладывать в специальные траншеи, превышающие уровень промерзания почвы. Подходит в том случае, если придомовой участок большой, на нем нет деревьев.
Вертикальный. Для монтажа не потребуется большой площади, но бурильные установки все равно нужны. Глубина скважины должна быть в диапазоне 50-200 м. Этот тип считается самым дорогостоящим.
Водоразмещенный. Экономным вариант, применяемый энергию тепла воды. Устанавливается недалеко от водоема. Главным достоинством этот типа является отсутствие необходимости производить сложные трудоемкие работы.

В заключение отметим: конкуренция среди компаний, занимающихся продажей альтернативных систем отопления, приводит к необходимости установки более приемлемых цен на установки. Предполагается, что в частном секторе в скором времени будут применяться именно такие системы, поскольку в их альтернативном отоплении заинтересованы и государственные органы.

Отопление без газа: 7 альтернативных источников тепла для частного дома

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

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

У вас нет возможности подключиться к газовой сети или это стоит слишком дорого;
Вы хотите уменьшить зависимость от газа и иметь страховку в случае сильных морозов или перебоев с его подачей;
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:

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.
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.

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.

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

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.

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.

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.

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

, о которых вы можете не догадываться. , которые делают ваш дом холоднее.

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

Иметь второй (резервный) источник тепла, если газовый котел выйдет из строя или его мощности станет недостаточно (сильные морозы).
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 200м 2 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:

Воздушный тепловой насос

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.

Альтернативная энергия для дома: выбираем источник

Многие полагают, что дешевое отопление частного дома возможно только на магистральном газе. Подумаем, что делать, если его нет, и подведение не планируется, и какой может быть альтренативная энергия для дома.

Как работает ветрогенератор.
Как установить солнечный коллектор.
Как обустроить тепловой насос.
Как выбрать инвертор.

Сегодня, когда цены на энергоносители стремительно растут вверх, а стоимость подключения к трубе с «голубым топливом» неоправданно высока, всё большее число домовладельцев отказывается от традиционных энергоресурсов и обращает свой взор на альтернативные источники энергии для дома.

Альтернативный источник электроэнергии: ловец ветра

Именно так можно назвать ветрогенератор. Люди с давних пор используют силу ветра в качестве источника альтернативной энергии.

Пройдя долгий путь, знакомые всем ветряные мельницы превратились в современные ветроэнергетические установки способные вырабатывать электроэнергию.

По какому принципу работает ветрогенератор

Всё довольно просто. Поток ветра вращает лопасти ветроколеса, заставляя таким образом вращаться вал электрогенератора.

Генератор в свою очередь вырабатывает электрический ток.

Следует помнить, что генератор выдает непостоянное напряжение с различной частотой. На случай отсутствия ветра в комплект ветроэнергетической системы входит блок аккумуляторных батарей, куда и поступает выработанная генератором электроэнергия.

Среди индивидуальных домовладельцев наиболее широкое распространение получили ветроэнергетические установки мощностью до 10 кВт. Имеются три основных типа конструкции ветродвигателей:

Малолопастные. Чаще всего имеют три лопасти. Отличаются высоким КПД и простотой конструкции. Недостатки: из-за малой площади лопастей, начальный запуск двигателя требует скорости ветра не менее 5-5 м/с. Также пользователи отмечают высокий уровень шума.
Многолопастные. На ветровое колесо монтируется от 18 до 24 выгнутые лопасти. Начинают работать при скорости ветра в 2-4 м/с. Отличаются низким уровнем шума, но и более низким КПД, чем малолопастные ветродвигатели. Недостатки: усложненность конструкции, которая мешает установить ветрогенератор своими руками, и возникающий при их работе гироскопический эффект.
Роторные ветродвигатели – имеют вертикально расположенные лопасти, которые двигаются не по прямой, а по кругу. Достоинства: стабильная работа при постоянном ветре, низкий уровень шума. Существенный недостаток подобной конструкции ветродвигателя низкий КПД, не более 18 %.

Посмотрим, как же сделать ветроэнергетическую установку эффективной в наших условиях.

– Размещать ветрогенератор следует на площадке, где для ветров существует как можно меньше помех. Энергия ветра – это кубическая функция скорости ветра. Это означает, что незначительные изменения скорости ветра вызывают существенные изменения выходной мощности. В целях безопасности ставить ветряк желательно дальше от жилых построек. О высоте мачты – ставим как можно выше.

В условиях поселков под Москвой можно рекомендовать высоту мачты не менее 15 метров. А при самостоятельном расчёте системы альтернативного энергоснабжения частного дома сначала необходимо выяснить, какое количество энергии требуется от системы. Для этого придётся определить пиковую мгновенную мощность, а также рассчитать две величины ожидаемого суточного энергопотребления — его максимальное и среднее значения.

Следует помнить, что в наших климатических условиях ветряки могут работать на полную мощность примерно 20–30% дней в году, поэтому ветрогенератор следует рассматривать как дополнительную, резервную систему электроснабжения по выработке электроэнергии для питания бытовых электроприборов.

Ловцы солнца

Как можно использовать энергию солнца: первое, что приходит в голову – солнечная батарея.

Уже никого не удивить фотоэлементами, размещенными на крыше коттеджа.

Но речь в нашем материале пойдёт не о них, а об устройстве способном преобразовывать солнечную энергию в тепло пригодное ля отопления или горячего водоснабжения дома.

Солнечные коллекторы

За ответом на вопрос, что такое солнечный коллектор, обратимся за разъяснениями к заместителю технического директора компании «АкваБур» Евгению Касаткину.

– В основу гелиосистемы или, проще говоря, солнечного коллектора заложен принцип получения тепла от солнечного излучения и дальнейшей передачей накопленной энергии в систему ГВС или отопления.

Существуют два вида солнечных коллекторов:

Вакуумный солнечный коллектор. Съем потенциала в данной системе производиться с помощью вакуумных трубок. Вакуумная трубка – это колба с двойным стеклом с выкаченным из неё воздухом. С внутренней стороны колба покрыта отражающим материалом, который впускает солнечное излучение, но не выпускает наружу. А во внутренней части системы, находятся трубки со стержнем, в котором находиться теплоноситель. Вакуумная прослойка даёт возможность сохранить около 95% улавливаемой тепловой энергии.
Плоский солнечный коллектор. Съем потенциала в данной системе основан на поглощении солнечного излучения абсорбирующей пластиной, после чего энергия, в виде накопленного тепла передаётся жидкому носителю. Обратная сторона солнечного коллектора покрывается теплоизоляцией.

Какую систему выбрать с учётом работы в наших условиях

По мнению руководителя направления отдела развития компании «Виссманн» Михаила Мурашко:

– При пасмурной погоде, смоге и рассеянном излучении наиболее эффективно работают трубчатые вакуумные коллекторы. А плоские солнечные коллекторы, более оптимальны для использования в районах с высокой солнечной инсоляцией.

Евгений Касаткин:

– В зимний период и в северных районах солнечный коллектор может использоваться как дополнительная система, подключённая к системе отопления или ГВС. Но наилучшие показатели мы получим летом, когда система при правильной её установке и монтаже, может полностью удовлетворить вашу потребность в горячей воде, без использования косвенных систем нагрева воды.

Установка солнечного коллектора позволит вам получить практически бесплатное тепло. Если системе необходима принудительная циркуляция теплоносителя, то электричество потребуется лишь для работы насоса. А в солнечный день, гелиосистема может нагреть воду до температуры 50-70 С.

Тепловые насосы

Как гласит закон сохранения энергии: «Энергия не может возникнуть из ничего и не может просто так исчезнуть, она может только переходить из одной формы в другую».

В земле, воздухе и воде содержится большое количество низкопотенциальной тепловой энергии которую можно использовать для отопления дома. Остаётся только собрать эту рассеянную тепловую энергию и «запустить» её в систему теплоснабжения дома. Для этого применяется специальное устройство – тепловой насос.

В чем заключается эта технология, объясняет директор компании «SagaTherm» Александр Сагалович:

– Тепловой насос – это холодильная машина.В обычных условиях тепловая энергия передается от более нагретого тела к менее нагретому. Тепловой насос может забирать тепловую энергию у менее нагретого тела и передавать его более нагретому, нагревая его еще сильнее.

Тепловой насос способен отбирать тепловую энергию из следующих источников – воздуха, воды и земли. В наших условиях наиболее целесообразно построить систему тепловых насосов, базирующуюся на отборе тепла земли и воды.

Для перекачивания 4 кВт тепловой энергии нам понадобится примерно 1 кВт электроэнергии. Но электроэнергия тоже никуда просто так не пропадет, она превратится в тепловую энергию, т.к. компрессор в процессе работы также нагревается. Итого – затратив 1 кВт электроэнергии, мы получаем 5 кВт тепла.

Какую выгоду даёт установка этого устройства

Евгений Касаткин:

– Выгоду от использования тепловых насосов лучше всего демонстрирует следующая таблица.

Теперь мы знаем, как работает тепловой насос. Рассмотрим, какие бывают типы систем.

Выбор конструкции будет зависеть от наличия на вашем участке дополнительных свободных площадей или водоёма.

Вертикальная система. Применяется, если на участке нет места для закладки контура труб или отсутствуют незамерзающие зимой водоёмы. Для монтажа теплового насоса бурятся от 3 до 5 скважин, глубиной от 50 до 150 метров.
Горизонтальная система. Менее затратна, чем вертикальная система, т.к. отпадает необходимость в бурении дорогих скважин. Контур труб закладывается на небольшой глубине, обычно около 1.5 метров, но требуется довольно приличная площадь участка.
Водная система. Если возле участка, не далее чем 100 метров, есть незамерзающий в зимнее время водоём, то закладка контура труб в нём будет наиболее разумным выбором.

Особенности эксплуатации тепловых насосов

Как и любая инженерная система, отопление и горячее водоснабжение на базе теплового насоса требует очень вдумчивого подхода.

Александр Сагалович:

– Вертикальная и горизонтальная системы обустройства грунтового теплообменника одинаково эффективны. Горизонтальный теплообменник занимает много места, но значительно дешевле вертикального.

Бурение скважин обойдётся дороже, но зато можно сэкономить место на участке.

Для многих это единственное решение, т.к. участок не позволяет разместить горизонтальный теплообменник.

При обустройстве горизонтального грунтового теплообменника понадобится примерно 5 соток земли на каждые 10 кВт мощности. После завершения работ, эту землю можно использовать без ограничений, единственное, на ней нельзя будет строить капитальные строения. Одним из способов использования тепловых насосов в качестве отопительного контура, может стать монтаж системы водяного тёплого пола.

Инвертор – как часть системы источника альтернативной энергии

Как уже говорилось выше, выработанное источником альтернативной энергии электричество накапливается в аккумуляторах. Но что делать дальше с этой энергией, ведь аккумуляторные батареи выдают постоянный ток, непригодный для подключения бытовых электроприборов? На помощь приходит преобразователь тока – инвертор. При помощи данного прибора постоянный ток преобразовывается в переменный.

Об особенностях использования инверторов для создания систем автономного и бесперебойного электропитания, рассказывает главный инженер компании «СибКонтакт» Сергей Лесков:

– Инверторы встраиваются в различные системы по производству альтернативной энергии содержащие аккумулятор, тем самым обеспечивая весь дом электроэнергией с напряжением 220В и частотой 50 Гц. Инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения являются обязательной частью установки автономного электропитания, так как к ним можно подключить любое, даже самое чувствительное оборудование.

При создании системы автономного и бесперебойного электропитания инверторы имеют ряд преимуществ по сравнению с дизель и бензогенераторами:

Эти элементы системы работают в автономном режиме и не требуют присутствия человека;
В режиме холостого хода потребляют минимум электроэнергии;
Не требуют специальной вытяжной вентиляции помещения;
Не требуют звукоизоляции помещения.

Таким образом, выбор эффективного источника альтернативной энергии для загородного дома, заключается в комплексном подходе к решению множества достаточно сложных задач, требующих знаний, опыта и умелых рук.

Узнать больше об альтернативной энергии в частном доме вы можете из соответствующей ветки форума. В нашей теме раскрывается вопрос использования ветрогенератора и о том, можно ли собрать его своими руками для энергоснабжения альтернативного дома.

Поучаствуйте в обсуждении нескольких вариантов применения тепловых насосов. Ознакомившись с видео на нашем сайте, вы увидите, как геотермальный насос обеспечивает теплом дом в случае отсутствия магистрального газа. А в этом разделе форума ведётся обсуждение инверторов.

6 источников альтернативного отопления частного дома

Экологичная усадьба:Не каждый дом, расположенный в пригородной зоне или в сельской местности, можно подключить к системе газоснабжения или наладить отопление при помощи источника энергоснабжения.

Не каждый дом, расположенный в пригородной зоне или в сельской местности, можно подключить к системе газоснабжения или наладить отопление при помощи источника энергоснабжения. Для этого могут существовать многие причины, среди которых одна из основных – постоянно растущие расходы на подключение, обустройство и содержание отопительной системы с использованием природного газа. В таких ситуациях наиболее рациональный выход – альтернативные источники тепла для дома, которые можно выбрать, исходя из конкретных условий и местонахождения объекта.

В качестве альтернативных источников тепла предлагаются многочисленные технологии отопления с использованием различных видов энергии, включая такие, которые дарит людям сама природа – энергия, ветра, земли, солнечная электроэнергия, биологические виды топлива, а также ставшая привычной энергия сгорания твердого и жидкого топлива.

Выбирая альтернативные системы отопления частного дома, следует учитывать специфику местных условий, отталкиваясь при расчетах от критериев:

Рассмотрим альтернативные способы обогрева помещений и системы отопления частных домов, применяемые как альтернатива газу.

КОТЛЫ НА БИОТОПЛИВЕ - АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ОТОПЛЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА И КВАРТИРЫ

Котлы на биотопливе – распространенные альтернативные источники энергии для частного дома, которые отличает высокое качество исполнения. Биотопливо в виде брикетов и пеллет из сырья растительного происхождения (опилки, стружка, отходы пиломатериалов, лузга подсолнечника) – альтернативное отопление, которое может служить идеальной заменой газовому отоплению в частном доме благодаря высокой теплоотдаче, которая может достигать 6-8 тыс. кКал/кг. Котел для биотоплива – универсальное отопительное устройство с высоким КПД, оснащенное автоматической системой управления, и может с успехом применяться и для отопления другими видами твердого топлива, в том числе углем, дровами, угольными брикетами.

Котлы на биотопливе, как альтернативные источники отопления частного дома, могут использоваться не только для отопления (одноконтурные котлы), но и обеспечивать горячее водоснабжение помещений – для этого можно приобрести двухконтурный котел или добавить к существующему устройству второй контур с бойлером соответствующего типа (проточный или накопительный). Несложное устройство котлов для биотоплива дает возможность обустроить альтернативное отопление дома своими руками, сэкономив, таким образом, часть средств семейного бюджета.

СИСТЕМА ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ — ХОРОШИЙ ВАРИАНТ

Рассматривая альтернативные виды отопления частного дома, стоит обязательно остановиться на тепловых насосах, использующих энергию природных источников тепла, в том числе, подземных и наземных вод, грунта, воздуха. В зависимости от того, какие альтернативные источники тепла используются, различаются тепловые насосы:

Конструктивно тепловой насос состоит из следующих компонентов:

Фреон, попадая в испаритель через капиллярное отверстие, испаряется в результате резкого падения давления. Стенки испарителя, нагретые за счет геотермальных вод, отдают тепло хладагенту. Компрессор, всасывая и сжимая хладагент, способствует его нагреву до температуры до 85-125о С, после чего выталкивает его в конденсатор, отдавая тепло через конденсатор в отопительный контур. Остывший хладагент вновь превращается в жидкость. Процесс повторяется до тех пор, пока помещение не прогреется до установленной температуры. Получив сигнал, терморегулятор останавливает работу теплонасоса и вновь включает его, когда температура в доме опускается до соответствующей отметки.

Если вам удалось обеспечить электричество в частном доме своими руками (или с привлечением мастера) – установка теплового насоса поможет сократить расходы на теплоснабжение в сравнении газовым отоплением.

К достоинствам тепловых насосов относятся:

Схема подогрева воды с помощью теплового насоса

СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ — ОТЛИЧНЫЙ ВИД АЛЬТЕРНАТИВЫ

Современное отопление частного дома может быть обеспечено за счет многочисленных альтернативных способов обогрева, среди которых солнечный коллектор является одним из наиболее эффективных. В отличие от солнечных батарей, где вырабатывается солнечная электроэнергия, устройство солнечных коллекторов позволяет концентрировать тепловую энергию Солнца и направлять ее на нагревание теплоносителя (воды, масла, воздуха, антифриза и пр.). Циркулирующий в коллекторе теплоноситель нагревается, после чего накопленное тепло передается в резервуар-накопитель для последующего расходования в системе отопления и горячего водоснабжения.

ИНФРАКРАСНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ СВОИМИ РУКАМИ

Источники тепла — инфракрасные излучатели, именуемые как эко обогреватели, — еще один вариант обогрева помещений в частном доме, в офисе или на производстве. Принцип действия инфракрасного излучателя основан на передаче тепловой энергии в виде инфракрасного излучения предметам, которые, нагреваясь, отдают направленное тепло в воздух помещения, в окружающее пространство на открытых площадках и т.д.

Наиболее эффективно ИК излучатели, как альтернативные системы отопления, способны обогревать конкретные предметы или части помещений. Таким образом, ИК излучателемможно обогреть людей, работающих на открытом воздухе или в конкретной части помещения. Использование ИК обогревателей создает экономию на отоплении, позволяя обогревать только полезную часть пространства. По способу установки и крепления различаются обогреватели настенные, потолочные, напольные, с направленным действием инфракрасного излучения.

ВОДОРОДНЫЕ КОТЛЫ — НАНОСПОСОБ

Водородные котлы как эффективные системы альтернативного отопления появились сравнительно недавно. Водородный котел, как источник тепла, использует тепловую энергию, образующуюся при реакции между водородом и кислородом, в результате которой образуются молекулы Н2О с одновременным выделением значительного количества теплоты (до 40о С). Полученное тепло передается на обогрев помещений.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ЛУЧШЕ ЧЕМ ГАЗ

Электрические котлы как альтернативное отопление частного дома – наиболее простой выход в поисках недорогих способов отопления помещений. Подобрать электрический котел, несложно, достаточно заглянуть в соответствующие каталоги, с помощью специалистов выполнить расчеты необходимой мощности оборудования, соответствующей объемам помещений.

Важно: перед установкой электрического котла проверьте сопротивление изоляции электропроводки и ее соответствие мощности нового оборудования. Во избежание скачков напряжения понадобится стабилизатор напряжения.

Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Читайте также: