Альтернативные источники отопления дома

9 minutes read

Традиционно для обогрева домов используются такие виды топлива, как уголь, газ, электроэнергия, дрова и т. д. Рост цен на энергоносители заставляет искать иные пути получения тепловой энергии. Каждый вид нетрадиционного отопления имеет свои преимущества и недостатки.

Альтернативные виды отопления частного дома – это обогрев помещений, при котором:

для выработки тепла используются восполнимые источники энергии, за которые не требуется оплачивать счета от поставщиков услуг. В качестве варианта, возможно частичное их использование;
обустройство отопительных систем производится по приемлемым размерам затрат, несопоставимым со стоимостью обогреваемого дома.

Причины внедрения альтернативного отопления

Основная причина, почему владельцы недвижимости внедряют альтернативные системы отопления частного дома – это постоянный рост цен на многие виды энергоносителей, в том числе электроэнергию, природный газ, уголь и т.д.

Альтернативное отопление частного дома не только экономически выгодно, оно прогрессивно, поскольку в результате не сжигается ископаемое топливо и древесина.

Принцип работы геотермальной системы отопления загородного дома

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

продается место под размещение рекламы

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 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.

Система тепловых насосов способна не только отопить жилье, но и обеспечить его горячей водой для бытовых нужд. Стоимость оборудования достаточно высока, но она окупается в течение нескольких лет. Для полноценной работы теплового насоса требуется постоянное поступление электричества, поэтому не следует устанавливать оборудование в местности, где его часто отключают.

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

Современные технологии позволяют использовать солнечную энергию в для обогрева жилья — питания нагревателей, батарей отопления и т. д. Такое солнечное отопление дома имеет 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.

Современные солнечные коллекторы устроены так, что могут получать тепло даже в пасмурную погоду и в холод. Максимальную эффективность от их использования можно получить в регионах с теплым климатом. В прохладной местности их рекомендуется применять в качестве дополнительного, а не основного отопления.

В систему солнечного отопления входит коллектор, который улавливает свет и трансформирует его в кинетическую энергию. Площадь коллектора составляет до 70м². 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. Затем она преобразуется в тепловую энергию 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

Воздушное отопление дома представляется 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. В ней размещается все необходимое оборудование: внутренний блок, воздухонагреватель, увлажнитель и фильтр.

Воздушная система отопления загородного дома не предусматривает наличие 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. Комнаты нагреваются достаточно быстро, даже если температура воздуха ниже нуля.

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

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.

Принцип работы ветряков очень прост: ветер попадает в турбину и крутит ее, и за счет этого вырабатывается энергия. Для расчета необходимой мощности устройства владелец дома должен знать площадь помещения и КПД турбины ветряка.

Существуют такие виды ветровых генераторов:

Вертикальные ветряки. Обладают небольшим КПД, но они более устойчивы и работают с минимальным уровнем шума.
Горизонтальные ветряки. Их КПД больше, чем у вертикальных ветряков. Но для полноценной работы устройствам потребуется надежная защита от сильного ветра, а это дополнительные затраты для владельца загородного дома.

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.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные обогреватели – это еще один вариант альтернативных источников отопления частного дома своими руками. Они сравнительно недорогие и простые в монтаже. Обогреватели этого типа не только обеспечат тепло в помещениях, но и украсят интерьер. По способу установки и крепления выделяют такие типы инфракрасных обогревателей: потолочные, настенные, напольные.

Принцип действия устройств основан на передаче тепловой энергии предметам, которые при нагревании отдают полученное тепло в окружающее пространство. Их часто используют если необходимо обогреть часть помещения или людей, работающих на открытом воздухе. Один из ярких примеров инфракрасного отопления – система «теплый пол», которую укладывают под слоем декоративного напольного покрытия.