Отопление дома альтернативными источниками энергии. Отопление дома солнечными теплоаккумулирующими коллекторами. Лучшие альтернативные отопления в частном доме

Отопить частный дом можно не только с помощью традиционной дровяной печи или газа

От качества отопления напрямую зависит комфортное проживание в доме. Поэтому данному вопросу следует уделить максимально большое внимание. В последнее время большой популярностью пользуется альтернативное отопление частного дома. Это отопительные системы, которые работают от возобновляемых источников энергии.

К такому способу обогрева можно отнести биологическую, и геотермальную энергию. Сюда же входят котлы, работающие на биотопливе, солнечные батареи, тепловые насосы и прочие альтернативные источники отопления частного дома.

Каждая из таких систем обладает своими особенностями работы, положительными и отрицательными сторонами. Большая популярность обусловлена стремлением сократить расходы на отопление дома. Альтернативой газовому отоплению в частном доме и другим традиционным системам служат следующие варианты.

Гелиосистемы

Гелиосистема способна превращать солнечную радиацию в другие разновидности энергии, изменяя температуру, как воздуха, так и воды.

Разновидности:

• Солнечный коллектор. Его работа совмещена с . Когда погода пасмурная, обогрев дома осуществляется благодаря ТЭНам.
• Солнечные батареи. Во время солнечной активности батареи накапливают энергию для ее дальнейшего использования ночью. К сожалению, аккумуляторы работают не более пяти лет, а далее требуется их замена с достаточно высокими затратами.

Энергия ветра

Альтернативные источники энергии популярны во всем мире

Энергия ветра используется человечеством достаточно большое количество времени. Благодаря ветряным мельницам можно получать электроэнергию. Однако КПД такой альтернативной системы отопления частного дома не будет превышать 59%.

Преимущества и недостатки такого отопления:

• Получаемая энергия абсолютно бесплатна, если не учитывать затраты на само оборудование.
• Для эффективной работы необходимы регулярные ветра, что напрямую зависит от природы и местности.
• Низкое качество энергии требует дополнительной установки вспомогательных модулей.

Биотопливные котлы

В качестве альтернативных видов отопления частного дома часто выбирают котлы, работающие на биотопливе. Вот основные его разновидности:

• Пеллеты;
• Гранулированный торф;
• Брикеты;
• Гранулы древесины или соломы;
• Щепа.

При организации альтернативного отопления дома своими руками будет нелишним построить камин. Он вполне способен обогреть небольшой дом, если осуществить монтаж по всем правилам.

«Теплый пол» и ИК отопление

«Теплый пол» — хороший вариант обогрева частного дома

Альтернативное отопление дома при помощи инфракрасных обогревателей получило большое распространение. Это связано с простотой монтажа и доступной стоимость самих отопительных приборов. Кроме того они хорошо вписываются в любой стиль интерьера и имеют компактные размеры.

При альтернативном обогреве дома системой «Теплый пол» часто используется ИК пленка. Ее настил производится под декоративный слой пола. Такое отопление нередко служит основным способом обогрева.

Вентиляция

Вентиляция, как альтернативное отопление частного дома, с трудом представляется. Ведь ее назначение – это удалять из помещений грязный воздух, посторонние запахи и к тому же, с загрязненным воздухом уходит и часть тепла. Но для того, чтобы вентиляция использовалась, как альтернативное отопление дома своими руками, достаточно установить ТЭН в приточную ее часть. Таким образом, в помещение будет поступать нагретый воздух.

Максимальную эффективность от такого отопления можно получить с приточно-вытяжной вентиляцией, когда осуществляется принудительная утилизация теплого воздуха и его циркуляция.

Потолочные обогреватели

Простым альтернативным способом отопления частного дома является установка пленочных нагревателей на потолок. Для этого может послужить даже обыкновенная фольга, которая позволяет равномерно распределять тепло.

Тепловые насосы

Тепловой насос для обогрева дома

Бывают нескольких видов. Отличаются они по типу используемого теплоносителя.

• Грунт-вода. Часто применяемый тип насосов для альтернативного отопления загородного дома. Возможность его использования распространяется на все типы климата, поскольку даже в самой холодной местности, грунт на глубине 20-30 м имеет температуру выше ноля. Для организации такой системы происходит бурение скважин, куда помещаются теплообменники. А они, в свою очередь, забирают тепло из земли для нагрева дома. Затраты в таком случае включают в себя организацию скважины, монтаж специального насоса и погружение зондов.
• Вода-вода. Альтернативное отопление дома таким способом возможно в тех местностях, где протекают грунтовые воды неглубоко от поверхности земли.
• Воздух-вода. В данном случае тепло добывается из воздуха. Насосы для организации системы имеют относительно невысокую стоимость. Но следует учесть, что при низких температурах КПД такой системы значительно снижается.
• Воздух-воздух. Наиболее простой, эффективный и доступный способ отопления. Для него понадобиться специальный компрессор, который будет перекачивать тепло из окружающей среды непосредственно на обогрев дома.

На сегодняшний момент существует достаточно большое количество альтернативных систем отопления частного дома. При правильном выборе и организации можно добиться эффективного обогрева помещения с минимальными затратами.

К альтернативному отоплению дома относят все возможные варианты, которые не были использованы 20−30 лет назад. Сюда можно отнести геотермальные источники тепла, биотопливо, плёночные тёплые полы, инфракрасные обогреватели. В нашей статье мы рассмотрим минимально затратные источники отопления. Опишем некоторые источники отопления, за которые не нужно платить деньги коммунальным службам. Иногда из вспомогательных источников берётся некоторая часть тепловой энергии.

Причина использования альтернативного отопления понятна - это экономия средств. На сегодняшний день цены на энергоносители и электричество стремительно растут. Газ, твёрдое топливо, соляра становятся дороже. В современном мире альтернативное отопление просто необходимо, так как полезные ископаемые не безграничны, да и просто не разумно сжигать тонны дерева для обогрева небольшого помещения.

Это устройство, предназначенное для препревращения энергии радиации Солнца в другие виды энергии. Например, для нагревания и охлаждения воды и воздуха. Для нагрева теплоносителя используют циркуляционный насос , который направляет тепло в радиаторы или конвекторы.

Варианты гелиосистем

Энергия ветра

Человечество уже много лет использует энергию ветра. и сейчас во многих странах служат человеку. Но сейчас энергию ветра в основном используют для получения электроэнергии. Такой вид энергии экологически чистый и безвредный для окружающей среды.

Ветер, попадая на лопасти турбины, вращает её и при этом вырабатывается энергия. Эффективность энергии (КПД) не превышает 59%. Ещё 1920 году учёный Бец получил это значение. С того времени это значение называется «предел Беца». Таким образом, если узнать КПД преобразования, можно определить необходимую мощность электростанции.

Отличительные особенности ветряных генераторов

Установки различаются в зависимости от технических характеристик ветродвигателя :

• число лопастей;
• расположение оси вращения;
• шаг винта;
• материал элементов.

Ветряные генераторы бывают с вертикальной и горизонтальной осью вращения.

Пропеллерная конструкция с горизонтальной осью может быть с одной или несколькими лопастями. Такие ветряные установки наиболее распространенные, так как у них самый большой КПД .

Конструкции с вертикальной осью подразделяют на ортогональные и карусельные (ротор Дарье и Савониуса).

• Ротор Дарье - ортогональная конструкция, у которой аэродинамические лопасти располагаются симметрично друг другу и крепятся они на радиальных балках. Данный вариант ветродвигателя довольно сложный за счёт аэродинамической конструкции лопастей.
• - конструкции ветродвигателя карусельного типа с двумя лопастями, которые образуют форму синусоиды. У таких конструкций коэффициент полезного действия не высок (не более 15%). Но если лопасти по направлению волны ставить не горизонтально, а в вертикальное положение и сделать конструкцию многоярусной с угловым смещением пар лопастей относительно друг друга, тогда можно увеличить КПД практически вдвое.

Преимущества и недостатки ветряных электростанций

Главное преимущество «ветряков» в том, что человек получает возможность воспроизводить практически бесплатную электроэнергию , не учитывая небольших расходов на сооружение.

Для того, чтобы ветряная установка работала эффективно требуются постоянные ветровые потоки , а это зависит только от природы. Техническим недостатком является низкое качество электричества, поэтому систему необходимо дополнять вспомогательными модулями (зарядными устройствами, аккумуляторами, стабилизаторами и пр.).

У горизонтально-осевых установок достаточно высокий КПД, но для стабильной работы необходим контроллер направления ветрового потока и приспособления, которые защищают от ураганных ветров.

Вертикально-осевые установки имеют небольшой КПД, но они достаточно компактны и устойчивы во время сильных ветров. Работают без механизма, который позволяет следить за направлением ветра и практически бесшумны.

Тепловые насосы

Тепловые насосы обеспечивают обогрев дома, горячее водоснабжение, кондиционирование. Такая система работает благодаря заимствованию энергии от окружающей среды. Бесплатно можно аккумулировать тепло из земли, воздуха и воды. Работая от электросети, тепловые насосы распределяют затраченную энергию ощутимо продуктивнее, чем электрические, твердотопливные или газовые котлы. При расходе 1 кВт электроэнергии, получаем 4 кВт тепла. Итак, из окружающей среды получаем бесплатно 3 кВт тепла. Такие системы стоят больше, чем газовые, твёрдотопливные или электрические котлы, но за счёт бесплатной природной энергии тепловой котёл окупается за пару лет . Энергетическая производительность тепловых насосов напрямую зависит от температуры источника низкопотенциального тепла. Таким образом, чем она выше, тем значительнее экономия.

Основы работы тепловых насосов

1. Теплоноситель двигается по трубопроводу, который проложен, допустим, в землю, прогревается на 3−4 градуса. Потом он проходит через тепловой насос и теплообменник и передаёт тепло, которое накапливается в окружающей среде, во внутренний контур.
2. Внутренний контур заполнен хладогеном. Это вещество обладает довольно низкой температурой кипения. Хладоген проходит через испаритель и переходит из жидкого состояния в газообразное. Это происходит в условиях низкого давления и температуры.
3. В компрессоре происходит сжатие газообразного хладагента и повышение температуры
4. Далее горячий газ проникает в конденсатор, где происходит теплообмен между газом и теплоносителем. В отопительную систему хладоген передаёт собственное тепло, охлаждается, и опять становится жидкостью. После этого в отопительные приборы попадает нагретая жидкость.
5. Когда хладоген проходит через редукционный клапан - снижается давление. Далее хладоген переходит в испаритель, и происходит повторное движение цикла.

Виды тепловых насосов

Все тепловые насосы работают по такому же принципу, как и любой холодильник, но есть различия в их реализации. По типу применяемого теплоносителя тепловые насосы различаются таким образом.

Рост цен на энергоносители и, соответственно, на электричество, постоянное подорожание солярки, газа, угля – все это заставляет искать иные пути получения тепловой энергии. Поэтому все чаще в частных домах используется нетрадиционное отопление – солнечное, воздушное, геотермальное, вихревое и даже при помощи биогаза. Каждый из этих видов нетрадиционного отопления имеет свои преимущества и недостатки, однако – обо всем по порядку.

Традиционно для обогрева домов используются такие виды топлива, как уголь, газ, электроэнергия, дрова и т. д. В то же время экологическая ситуация постепенно ухудшается. Поэтому сегодня все чаще используются те виды энергии, которые не наносят вреда окружающей среде и являются экономически выгодными.

Современные технологии шагнули так далеко, что сегодня можно устанавливать не только «классические» системы, но и использовать нетрадиционное отопление дома, при котором используется энергия, поставляемая нам окружающей средой - солнцем, воздухом и водой.

Если вы, конечно, решитесь на монтаж этих дорогостоящих систем...

Принцип работы геотермальной системы отопления загородного дома

Геотермальное отопление дома является современной инновационной системой. Она вполне может заменить традиционные методы подачи тепла, а также снизить вредоносные выбросы и уменьшить потребление газа, угля, жидкого топлива

Принцип работы геотермального отопления основан на физическом процессе передачи тепла хладагенту из окружающей среды. Тот же процесс происходит в обычном холодильнике. Только это холодильная система «наоборот». Испаритель (морозилка) вкопан в землю, а конденсатор (в холодильнике это медный змеевик на задней части корпуса) используется для нагрева помещений. При этом температура испарителя ниже окружающей среды, поскольку на глубине этот показатель постоянен и составляет +5...+8 °С. 80 % тепла, передаваемое помещениям, - это энергия, которая поставляется, накапливается и способна само восстанавливаться.

Главный элемент геотермальной системы отопления - тепловой насос. Благодаря ему подземное «низкокачественное» тепло преобразуется в то, которое подходит для обогрева любых помещений. В процессе работы насоса никакое топливо не сгорает, следовательно, отсутствует вероятность взрыва или возгорания системы. Установив такую нетрадиционную систему отопления, не требуется оборудовать жилье специальным дымоходом и вытяжной системой. Насос занимает мало места, не выделяет при работе неприятных запахов и вредных испарений, действует бесшумно. Оборудование для геотермального отопления загородного дома легко впишется в любой современный интерьер и не будет заметно ни жильцам, ни их гостям. Кроме того, с установкой системы можно забыть о таких вопросах, как доставка и хранение топлива, так как понадобится только энергия земли, а она неисчерпаема. Интересно, что для охлаждения дома и отопления можно использовать одно и то же геотермальное оборудование, а значит, не понадобится установка кондиционера в летний период.

Противники геотермального отопления геотермальное отопление частного дома частного дома могут возразить, что его установка обойдется владельцу дома гораздо дороже, чем монтаж того же газового котла. Заплатив один раз, потом можно будет экономить на оплате за топливо и электроэнергию. К примеру, при работе насоса на 1 кВт потраченной электроэнергии возвращено будет 3-5 кВт тепловой энергии и немного меньше, если включен режим кондиционирования.

Чтобы тепловой насос занимал меньшую площадь при установке, воспользуйтесь следующими рекомендациями.

1. Используйте подземные зонды. Контур с антифризом следует опустить в скважину на глубину около 100 м.

2. Используйте тепло грунтовых вод. Необходимо пробурить скважину и выкачать из нее воду с помощью насоса.

Затем прогнать ее через теплообменник и сбросить в другую скважину, которая пробурена ниже течения грунтовых вод.

3. Проложите горизонтальные зонды на дне водоема. Они должны располагаться ниже уровня оледенения. Водяные системы имеют высокий коэффициент трансформации по сравнению с системами с закрытым первичным контуром.

Для максимально эффективного использования геотермального отопления рекомендуется совместить его с системой теплых полов. Такое сочетание позволит распределить тепло по всей площади пола равномерно, без возникновения участков перегрева. Теплоноситель геотермальной системы обычно находится в пределах 35 °С, а если используются теплые полы, его можно снизить еще на 2 °С. Это позволяет экономить за время отопительного сезона до 18 % денежных средств, направленных на обогрев жилья.

Система солнечного отопления загородного дома

Без солнечного света невозможно представить жизнь на планете. Современные технологии позволили использовать солнечную энергию в разных сферах, в том числе для обогрева жилья - для питания нагревателей, батарей отопления и т. д. Такое солнечное отопление дома получило название гелиосистема.

С помощью солнечной системы отопления можно наполовину обеспечить потребность в обогреве для целого строения. Солнечный коллектор способен улавливать до 70 % энергии Солнца и использовать ее по назначению. Часто можно столкнуться с одним распространенным заблуждением, касающимся обогрева дома в зимний период.

Считается, что гелиосистема отопления в это время эффективно работать не сможет. Однако это неверно. Вакуумный солнечный коллектор улавливает лучи даже тогда, когда, казалось бы, солнце не выглядывает из-за туч. Кроме того, гелиосистема безопасна и проста в обслуживании. А крыша дома с установленными солнечными панелями выглядит эффектно и необычно.

В систему солнечного отопления входит коллектор, который улавливает свет и трансформирует его в кинетическую энергию. Площадь коллектора составляет до 70 м2. Монтаж осуществляется посредством специальной техники, а отдельные пластины связываются металлической окантовкой. Кроме того, в состав системы входит бойлер-накопитель и водонагреватель. Бойлер в солнечном отоплении загородного дома позволяет аккумулировать кинетическую энергию и трансформировать ее в тепло. Объем водонагревателя составляет около 100-300 л. Иногда установки для большей эффективности дополняются котлами на биотопливе.

Чтобы быстро обогреть помещение, используются стенные и напольные панели. Они представляют собой медные трубы, распределенные по поверхности и подключенные к накопителю. Панели имеют низкую температуру, излучение производится равномерно, что позволяет прогреть помещение в кратчайшие сроки.

Система отопления частного дома солнечными коллекторами работает по следующему принципу. Если наметилась разница в температурах коллектора и накопителя, теплоноситель (вода и антифриз) начинает перемещаться по системе, в результате производится кинетическая энергия. Она затем преобразуется в энергию тепловую посредством многослойного устройства накопителя и нагревает помещения до комфортных температур. Такие процессы позволяют хранить тепло максимально долго, солнечные системы отопления частного дома работают в любое время суток вне зависимости от сезона.

Воздушная система отопления загородного дома

На сегодня воздушное отопление дома является одной из наиболее перспективных разновидностей систем обогрева зданий и помещений. Даже если дом используется в зимнее время только изредка, с воздушной системой в нем всегда будет тепло и уютно. Например, за 30 мин в холодном помещении можно поднять температуру более чем на 30 °С! Поддерживать заданную температуру можно с помощью пульта управления и при этом даже не обязательно держать включенным воздухонагреватель. При воздушном отоплении в частном доме достаточно использовать его несколько раз в сутки на 10-15 мин. В результате существенно снижаются расходы на электроэнергию.

Система воздушного отопления позволяет поддерживать один и тот же уровень влажности, осушения, вентиляции и притока воздуха во всех помещениях жилья. Воздушное отопление относится к экологически чистому оборудованию. Владельцу дома не придется столкнуться с протечками или замораживанием системы, а домочадцы могут не бояться получить ожоги, так как температура воздушного потока составляет 50-55 °С. Система легко монтируется и не требует выполнения точных соединений. Оборудование работает практически бесшумно, уровень звука, который оно издает, можно сравнить с очень тихим шепотом.

Система воздушного отопления частного дома работает следующим образом. Воздух нагревается с помощью воздухонагревателя и выступает в роли теплоносителя. Воздуховоды прокладываются внутри стен, пола и потолка во всех помещениях и по ним проходит нагретый воздух.

Прокладываются также возвратные воздуховоды, в которых отработанный холодный воздух проходит фильтрацию и поступает в теплогенератор, дополнительно забирается с улицы, нагревается и подается в помещения по воздуховодам. В летний период в дом подается охлажденный воздух. Управлять системой обогрева можно с помощью процессора (электронного блока). Преимущества воздушной системы отопления очевидны, ведь в ней отсутствует промежуточный теплоноситель, и воздух нагревается равномерно. В связи с этим можно выделить несколько положительных моментов.

Нет необходимости в обустройстве котельной и системы водяного отопления. Площадь, которую занимает бойлерная, небольшая, всего 1,5 м2. На ней размещается все необходимое оборудование: внутренний блок, воздухонагреватель, увлажнитель и фильтр.

В воздушной системе отопления загородного дома не предусмотрено радиаторов и труб. Оборудование надежно прячется в стенах, а жители дома видят только декоративные решетки приточных и вытяжных воздуховодов. В результате пространство используется рационально, появляется возможность оформить интерьер необычным образом. Например, оконный проем можно продлить до самого пола, что в обычном доме сделать невозможно из-за радиаторов.

Зимой система не разморозится, включать ее можно по желанию. Даже если домом в этот период не пользуются, система не будет испорчена. А нагреваются комнаты очень быстро, даже если температура воздуха ниже нуля.

Эта система очень экономна. Воду использовать нет необходимости, а радиаторы не нагревают стены позади себя. Помещение прогревается равномерно. Дополнительно экономия достигается за счет термостатов. Это оборудование реагирует на присутствие и отсутствие людей и переходит в режим ожидания, если это требуется. Электромеханический термостат устанавливается в контрольном помещении с целью измерения температуры. Когда она достигает определенного уровня, система автоматически отключается. Если температура снижается до определенной отметки, термостат включает систему вновь. Можно установить программируемый термостат, который позволит регулировать температуру в соответствии с заданным распорядком.

Автоматически отслеживаются основные климатические параметры воздуха: влажность, температура, состав. Фильтры активно поглощают запахи, а ионизатор избавляет жильцов дома от вредных бактерий.

Отопление ветрогенераторами

С незапамятных времен человек пытался использовать энергию ветра себе во благо. Когда-то мельники производили муку с помощью ветряных мельниц, а сегодня ветер помогает вырабатывать электричество, которое затем преобразуется посредством ТЭНов в тепло. Тепло затем может использоваться для обогрева или получения горячей воды.

Преимущества использования энергии ветра для отопления:

• простота использования ветрогенератора;
• экологичность;
• возможность использования бойлера в качестве накопителя энергии и тепло аккумулятора для отопления;
• колебания в работе ветрогенератора не столь критичны, как при использовании электроэнергии.

Отопление биогазом

Биогаз выделяется в процессе бактериального разложения органических отходов. Современная наука биоэнергетика уже давно занимается поиском путей его эффективного сбора и использования в качестве энергии для отопления.

И сегодня можно говорить о том, что биогаз может с успехом заменить некоторые источники энергии для отопления домов.

Существует три типа биогаза:

• полученный в результате переработки сточных вод;
• добытый путем переработки сельскохозяйственных и бытовых отходов фермерских хозяйств и животноводческих комплексов;
• полученный из переработки мусора.

Чтобы добыть биогаз, устанавливаются газгольдеры в районах, где организованы свалки, или вблизи от станций сточных вод. Газгольдер имеет куполообразную форму, изготавливается из полиэфирной ткани. Внешняя мембрана имеет ПВХ покрытие. Внутренняя разделяет газгольдер на две части. Одна часть заполняется воздухом под давлением, а в другую поступает биогаз. Объем газгольдеров достигает 2150 м3.

Вихревая система отопления и принцип работы вихревого теплогенератора

Вихревой отопительный теплогенератор используется для преобразования электричества в тепловую энергию и работает на воде. Устройство было разработано для обогрева помещений, его можно использовать для получения механической и электрической энергии. Внешне теплогенератор выглядит как цилиндр, оснащенный циклоном и гидравлическим тормозным устройством.

Принцип работ вихревого теплогенератора заключается в следующем. На вход вихря под давлением подается рабочая жидкость, затем проходит по нему и в тормозном устройстве останавливается. В результате обеспечивается заданный режим температур и при этом не создается избыточного давления в трубах теплосети.

В качестве теплоносителя может использоваться как вода, так и тосол или антифриз. Выбор зависит от климатической зоны применения агрегата. При этом воду можно специально не очищать, так как она нагревается за счет вращения, а не благодаря воздействию нагревательного элемента. В отличие от других устройств, используемых для вырабатывания теплоэнергии, теплогенератор расходует электроэнергию только на прокачивающий воду насос, которая выделяет тепло.

Установка вихревой системы отопления работает автоматически в зависимости от температуры воздуха за окном обогреваемого дома. Тепловая энергия вырабатывается с учетом всех требований к экологической чистоте процесса, а сам теплогенератор относится к пожаро взрывобезопасным агрегатам. Удивительно, но коэффициент преобразования электроэнергии в тепловую у аппарата даже выше 100 %. Здесь используются другие физические свойства, специальные насосы, которые преобразуют электрическую энергию в гидравлические потоки.

Нагрев теплоносителя происходит за счет вихревых токов, которые нагревают поверхности устройства, а уже от них тепло передается теплоносителю.

Управлять теплогенератором можно в автоматическом режиме, например, поддерживать температуру теплоносителя. Устройство оснащено датчиками температуры и датчиком защиты от недопустимого перегрева.

Сегодня вихревые отопительные теплогенераторы используются лишь немногими домовладельцами. Между тем, уже сейчас можно говорить о том, что устройство может не только сэкономить такие ресурсы, как нефть или газ, но и положительно повлиять на отдельные системы отопления. Те, кто уже использовали агрегат у себя дома, заметили, что теплоноситель, закрученный теплогенератором, приобретает другую структуру. Благодаря этому трубы перестают ржаветь, на них больше не откладываются соли. Следовательно, возрастает срок эксплуатации трубопровода. Если учесть, что у нас в стране сложилась критическая ситуация с износом трубопроводов, вихревая энергетика может стать настоящим спасением.

Разработка проекта дома подразумевает решение вопроса о создании рациональной и эффективной системы отопления. Все большее число застройщиков склоняются к тому, чтобы использовать для обогрева своего жилища нетрадиционные способы.

Тепло и уют в доме – задача грамотного отопления

Реализация альтернативного отопления в частном доме – задача посильная, так как существует целый ряд современных технологий.

Высокотехнологичное оборудование дает возможность извлекать энергию из возобновляемых источников. Применение его обеспечивает, кроме тепла и уюта в доме, существенную экономию средств на приобретение энергоресурсов.

Альтернативными способами отопления принято считать, кроме использования возобновляемых источников, инновационные технологии с использованием электричества.

Что это такое альтернативное отопление?

Наверное, нет такого человека, который бы не слышал о существовании альтернативного отопления. Однако при классификации того или иного вида получения энергии нетрадиционным способом возникает некоторая путаница. Ошибочно считают, что применение и инфракрасного излучения, и биотоплива, и геотермальная энергия и ряд других – все это альтернативная энергетика. Поэтому при определении альтернативных методов получения энергии будет верно считать таковыми те, за которые потребитель не платит поставщику энергии и при этом затраты при ее получении находятся на приемлемом уровне.

Зачем это нужно?

Основной причиной применение альтернативных систем отопления в частных домах является стремление достичь максимальной экономии средств и создание автономного энергоснабжения. Это связано с тенденцией постоянного роста цен на энергоносители и неизбежное истощение природных ресурсов.

Кроме этого, истинная любовь к окружающей среде, желание сберечь ее служат одним из побуждающих мотивов к переходу на альтернативные виды энергии. Так или иначе, процесс извлечение из земных недр полезных ископаемых и их переработка приводят к загрязнению Земли.

Варианты исполнения альтернативного отопления

Каждая из технологий альтернативного отопления, используемых для отопления частного дома, имеет свои особенности и специфику. При выборе его следует понимать поставленную задачу, которую должно решать оборудование, и конкретные условия его работы. Правильный подбор способа отопления позволит полностью отказаться от традиционной энергетики, и хозяин дома получит ожидаемый экономический эффект.

Гелиосистемы

Для отопления дома энергия солнца может быть использована следующими способами:

• Преобразованием в электрическую энергию, которая в дальнейшем необходима для работы нагревателей.
• Использовать непосредственно для осуществления нагрева теплоносителя, который естественным образом или при помощи насоса поступает в радиаторы или конвекторы.

К простейшему методу альтернативного отопления относится создание, возможно, своими руками, отопительного коллектора, насоса и радиатора в частном доме.

Реализовать отопление за счет солнечной энергии можно следующим образом:

Энергия ветра

Конструкция и принцип действия

Ветрогенератор представляет собой конструкцию, смонтированную на штанге, которая оборудована лопастями, способными вращаться. Они подразделяются по расположению оси вращения на вертикальные и горизонтальные. По конструкции первые из них могут быть роторными или лопастными, вторые – крыльчатыми.

В состав ветряка входят следующие элементы: турбина, которая приводится в движение при помощи лопастей или ротора, электрический генератор, аккумуляторная батарея, контроллер и инвертер.

Работа подобного устройства достаточно проста и заключается в следующем: потоки ветра приводят во вращение лопасти, которое передается генератору. При вращении генератор вырабатывает электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторных батареях. При помощи преобразователя создается требуемое напряжение.

Генерация электроэнергии при помощи ветряков целесообразна в промышленных масштабах, так как оборудование имеет значительную стоимость. Для осуществления отопления дома вполне достаточно установить один ветрогенератор. Аккумуляторы соединяются с ТЭНами отопительной системы и ГВС.

Преимущества и недостатки

К преимуществам такого отопления относят такие факторы:

• восполняемость источника энергии;
• экологическая чистота получения энергии;
• относительно низкая стоимость электрической энергии;
• безопасность процесса генерации энергии;
• установка ветряков решает проблему получения энергии в труднодоступных местах.

Недостатками получения энергии при помощи ветрогенераторов являются:

• скорость окупаемости оборудования возрастает с увеличением числа устройств;
• для создания ветряных ферм требуется значительная площадь;
• реализовать процесс возможно в ветреной местности;
• значительная стоимость оборудования;
• шум при работе.

Тепловые насосы

Каждый из нас ежедневно пользуется агрегатом, работающим по принципу теплового насоса, но не все об этом знают. Речь идет о холодильнике, правда, функции у него иные. Нельзя не заметить тот факт, что помимо холода, происходит нагрев с тыльной стороны. При работе теплового насоса происходят аналогичные процессы, при этом тепло используется на отопление дома.

Современное отопительное оборудование, работа которого основана на принципе теплового насоса, позволяют производить отбор тепловой энергии из различных естественных источников. Почва или вода являются более эффективными источниками энергии по сравнению с воздухом.

Принцип действия теплового насоса

Жидкость с положительным значением температура (даже минимальным) проходит по испарителю, в котором происходит понижение ее температуры. Тепловая энергия, отобранная таким образом, передается в компрессор, производящий сжатие жидкости. При этом происходит увеличение ее температуры. Затем жидкость перемещается в теплообменник, где происходит снижение ее температуры, а полученная энергия передается контуру отопительной системы или ГВС. После этого остывшая жидкость движется в испаритель, и цикл повторяется.

Устройство отопительной системы с тепловым насосом

Отопление частного дома, организованное на основе технологии теплового насоса, состоит из следующих основных элементов:

• Зонд. Конструкция представляет собой разветвленную трубопроводную систему, которая является змеевиком больших размеров, помещенную в определенную среду: воду, грунт или воздух. Функция зонда заключается в отборе энергии из той или иной среды и передача на тепловой насос.
• Тепловой насос.
• Отопительная система. Основная деталь этого устройства – теплообменник. Эффективность всей системы в основном зависит от его работы, то есть от способности производить передачу тепла одной среды в другую.

Грунт-вода

Универсальность этого способа получения энергии заключается с точки зрения выбора региона для его реализации. Температура грунта, расположенного на глубине, в любом случае выше точки замерзания воды. Достижение требуемой разности температур может быть осуществлено в различных климатических зонах на различных глубинах.

Забор тепла происходит при погружении в скважину зонда-теплообменника. При этом следует понимать, что стоимость проведения бурения, установка насосного оборудования и его приобретение существенно увеличивают стоимость воплощения проекта отопления.

С целью снижения стоимости отопления дома по системе грунт-вода прибегают к укладке теплообменника в горизонтальной плоскости. Однако для этого требуется наличие значительных площадей. Укладка в этом случае ведется на глубине, превышающем уровень промерзания грунта.

Вода-вода

При наличии в местности, где расположен дом, грунтовых вод, залегающих на высоких горизонтах, стоимость реализации отопления дома тепловым насосом существенно снижается.

Энергию проще отбирать из проточной воды. При этом достаточно использовать один зонд-теплообменник.

Также не потребуется бурения скважины на существенную глубину, можно будет остановиться на 10-15 метрах.

Воздух-вода

При работе системы воздух-вода, в качестве источника энергии выступает атмосферный воздух. В этом случае радиатор является теплообменником, у которого большая площадь ребер. Обдув его происходит при помощи тихоходного вентилятора.

Оборудование и его установка по стоимости существенно ниже, чем при использовании системы вода-вода. Понижение температуры воздуха приводит к снижению его эффективности, так как затрудняется отбор энергии.

Воздух-воздух

Самым дешевым альтернативным способом получения тепла является тепловой насос, работающий по принципу воздух-воздух. Сплит-система, работающая в режиме обогрева, служит примером тому.

В этом случае электроэнергия расходуется не на осуществление нагрева воздуха, а тратится на поддержание работы компрессора. Этим достигается экономический эффект, если сравнивать с работой традиционного устройства для нагрева воздуха.

Преимущества и недостатки использования тепловых насосов

Применение тепловых насосов для отопления дома имеет ряд преимуществ:

• возможность использования технологии в любом месте Земли;
• абсолютная экологичность получения энергии;
• универсальность способа заключается в возможности использования оборудования, при необходимости, в качестве кондиционера;
• достаточно высокая эффективность системы отопления при условии создания хорошей теплоизоляции помещений дома;
• высокая безопасность эксплуатации оборудования.

Основным недостатком тепловых насосов является высокая стоимость оборудования и его монтажа.

У большинства из нас есть нормальное газовое, угольное или комбинированное отопление. Конечно, существует и электрический способ обогрева помещения, но он не очень распространен ввиду высокой Но что делать, если тепло вдруг отключили, сбой в трубе, обесточивание и т. п.? Не замерзать же в зимнюю пору! Конечно, нет, ведь в этом случае на помощь приходят альтернативные источники тепла. Это обязательный атрибут в экстремальной или даже катастрофической ситуации. Давайте поговорим обо всем более подробно.

Газовое и электрическое отопление

Можно с уверенностью сказать о том, что сегодня крайне неспокойное и непростое для многих время. С газовой магистралью может случиться что угодно. Например, крупная авария устраняется достаточно долго, а если альтернативных путей поставки нет, то люди будут мерзнуть. Что же касается электрического варианта, то, во-первых, это дорого, во-вторых, не очень надежно. Обусловлено это возможными перегрузками в сети при подключении большого количества потребителей. Тем не менее газ и электричество на сегодняшний день являются основными источниками тепла. Все, что мы можем сделать, так это обезопасить себя, установив аварийное оборудование. Иногда можно сделать альтернативные источники тепла своими руками, об этом мы с вами поговорим немного позже.

Котлы на твердом и жидком топливе

Это, пожалуй, два самых распространенных решения на сегодняшний день. Обусловлено это большой доступностью оборудования. Конечно, трудоемкость монтажных работ дает о себе знать, но вот стоимость твердого топлива (уголь, дрова и т. п.) вполне разумная. Но о таком источнике тепла необходимо думать заранее и устанавливать его вместе с газовым оборудованием. Конечно, водяную систему можно провести параллельно с электроконвекторной, так, собственно, лучше и поступить. Что же касается жидкостных котлов, то это хорошее решение, но за последние годы популярность такого способа обогрева все ниже. Это обусловлено повышением стоимости на топливо. В качестве последнего выступает растительное и машинное масло, подходит и отработка. Если вы работаете на производстве, где каждый день выливаются десятки, а то и сотни такого топлива, то самое время задуматься над этим вопросом. Такие альтернативные источники тепла для дома крайне актуальны, особенно если имеются запасы масла. Давайте пойдем дальше.

Альтернативные источники тепла, своими руками изготовленные - это просто

Иногда мы сами можем что-то смастерить для обогрева. Самый простой вариант - буржуйка. Чаще всего в качестве корпуса используется бочка или стальная труба большого диаметра. В корпусе делаются два отверстия, одно больше - топка, второе меньше - зольник. Желательно сделать дверцы. Немного ниже уровня дверцы топки необходимо сделать кронштейны, на которые будет помещен колосник. Последний может быть изготовлен из обычной арматуры методом сварки. Если вы делаете буржуйку из трубы, то необходимо заварить верхнюю и нижнюю части. Но не забывайте о том, что вам нужен дымоход. Для этого сверху вырезается небольшое отверстие, и в него вставляется труба. По сути, такие альтернативные источники тепла, своими руками изготовленные, вполне способны обогреть большое помещение в холодное время года. В качестве топлива используется уголь или дрова. Не забывайте о том, что нужно подключаться к дымоходу.

Печи длительного горения

Данный вариант отопления за последние несколько лет стал более распространенным. Обусловлено это не только хорошей рекламой, но и высокой эффективностью метода. Суть заключается в том, что имеется два этапа сгорания топлива. На первом происходит тление и выделение древесного газа, а на втором - сгорание последнего. В результате мы имеем достаточно эффективное, но при этом и экономное отопление. Но необходимо тщательно следить за влажностью топлива. Если этот показатель выше нормы, то количество отдаваемого тепла будет не таким большим, иногда такое горючее даже тлеть не будет. Поэтому больше внимание необходимо уделять хранению. Лучше отдать предпочтение гаражу или любому другому крытому сухому помещению. Лидерами по производству печей длительного горения с воздушным или водяным контуром считаются «Бренеран» (Канада) и «Булерьян». В принципе, такие альтернативные источники тепла для квартиры не должны быть оставлены без внимания. Тем более что иногда это единственное доступное решение.

Тепловые насосы - альтернативные источники тепла для частного дома

Многие о таком способе обогрева помещения даже не слышали. Но на сегодняшний день, если рассматривать альтернативные источники тепла, это один из лучших вариантов. Обусловлено это не только высокой эффективностью, но и безопасностью. Суть заключается в том, что тепло, собранное из почвы или воды, передается в отопительную систему. В летнее время чаще всего используется обратный принцип (охлаждение здания). Как вы видите, один тепловой насос позволяет решить несколько задач. Зимой это отопительная система, летом - кондиционер. Что же касается эффективности, то затраты на обогрев будут ниже примерно на 10%, нежели на газ. Но зачастую проблема кроется в том, что тепловые насосы не каждый может себе позволить, ведь это дорогостоящее оборудование, требующее точного профессионального монтажа. Да и слишком эта система зависима от электроэнергии, поэтому не имеет особого смысла, когда с электричеством проблемы.

Установить ТЕК или камин

Гидродинамическая установка (нагревательная), она же ТЕК, - это новый источник помещения. В конструкцию установки входит расширительный бачок (гидроаккумулятор), помпа и электрический насос. Принцип действия основан на выделении энергии от двух потоков воды, которые сталкиваются между собой при попадании в бак. Зачастую просто-напросто подключается к отопительной системе квартиры или дома и не требует установки дополнительного оборудования, такого как механический фильтр и т.п.

Что же касается такого решения, как установка камина, то это доступно далеко не всем. Но если вы живете на верхнем этаже или здание имеет дымоход, то проблем у вас не возникнет. Конечно, это довольно дорогое удовольствие и требует много места в помещении. Но взамен вы получите отличное отопление. В принципе, это самые популярные альтернативные источники тепла для дачи, где много места и имеется возможность самостоятельно сделать дымоход. Главное - правильно проработать систему воздушного обогрева, чтобы потоки воздуха проходили через все помещение.

Основные сведения о гелиосистемах

Гелиосистемы, несмотря на свою сложность, довольно популярны. Но если в квартирах их использование затруднено, то для дачи или загородного дома это как раз то, что нужно. Такой источник тепла состоит из (вакуумного). Устанавливается коллектор на крыше, где он и собирает энергию солнца. Когда лучи попадают на его поверхность, происходит нагрев помещения. Примечательно то, что система работает даже при минусовой температуре или пасмурной погоде. Но не стоит забывать о том, что крайне важно следить за состоянием пластин, чистить их от снега, листьев и т. п. Так как в результате поступает в теплообменник, то она используется для системы отопления и нагрева воды для хозяйственных нужд. Но в местах, где солнца практически никогда нет, такие системы устанавливать нецелесообразно.

Так что же выбрать

Мы с вами рассмотрели основную часть альтернативных источников тепла. Как вы видите, их достаточно много. Но что установите вы, зависит только от вас. Так, гелиосистемы предпочтительнее в южных и центральных районах, а в северных их монтировать практически бесполезно. Для загородного дома подойдет камин, а в квартиру лучше поставить печь медленного сгорания. Лучшие альтернативные источники тепла для гаража - это буржуйки, так как тут можно палить отработку масла, не переживая о специфическом запахе.

Заключение

Вот, в принципе, и все, что можно рассказать по данной теме. Выбор очень большой, необходимо руководствоваться не только собственными предпочтениями, но и трезво оценивать свои финансовые возможности, а также целесообразность того или иного выбора. Если вы пару раз в год приезжаете на дачу, то вряд ли имеет смысл там ставить гелиосистему, это равнозначно тому, что смонтировать буржуйку в квартире с евроремонтом. Конечно, решение за вами, но делайте его обдуманно и в первую очередь думайте о безопасности, а также о том, чтобы не замерзнуть в тяжелое время.