Разговоры о необходимости использования альтернативных источников энергии ведутся давно, но только последние несколько лет появились технологии, которые позволяют сделать это на бытовом уровне. Например, сегодня вполне возможно организовать альтернативное отопление частного дома своими руками. Такой подход позволит не только беречь экологию и беречь природные ресурсы, но существенно экономить семейные финансы.
Что такое альтернативное отопление
Прежде, чем приступить к серьезному обсуждению данного вопроса, необходимо разобраться с тем, что означает термин альтернативное отопление. Ведь, как и всякие новации, данное явление вызывает массу споров, и каждый, кто с ним сталкивается, пытается давать ему свое определение.
Так, большинство людей, которые имеют к теме альтернативного отопления весьма поверхностное отношение, ошибочно считают, что к подобным системам относятся все виды обогревательных приборов, кроме традиционных газовых или твердотопливных котлов. При таком подходе в данную категорию попадают пленочные полы, и даже обыкновенные обогреватели, работающие на электричестве.
На самом деле классическое понимание термина альтернативное отопление подразумевает использование в качестве основного источника энергии только возобновляемых природных ресурсов и ничего более. К таковым относятся энергия солнца и ветра, а также тепло земных недр.
Соответственно, альтернативное отопление частного дома своими руками может быть организовано в следующих вариантах:
- электрические системы отопления, питаемые за счет энергии солнца или ветра;
- системы коллекторного типа;
- тепловые насосы;
Некоторые специалисты в отдельную категорию выделяют также системы отопления, построенные на базе котлов, которые работают на биотопливе. Это биогаз, гранулы из торфа или соломы, щепа и т.д. Однако КПД таких систем на поверку оказывается гораздо ниже, чем у вышеописанных вариантов, поэтому подробно рассматривать их в данной статье мы не будем.
Энергия солнца и ветра
Такие системы отопления представляют собой самый простой вариант применения природных источников энергии. В качестве теплообменников используются специальные нагревательные приборы, работающие на электричестве. Это может быть все тот же пленочный пол, масляные или инфракрасные обогреватели и даже электрокотлы. Отличие от традиционных систем на электричестве заключается в том, что энергия для их работы получается с помощью альтернативных технологий, то есть солнечных батарей или ветряков, что и сказывается на себестоимости отопления.
Создать такое альтернативное отопление частного дома своими руками довольно просто – достаточно обладать минимальными знаниями в электротехнике и детально изучить специальную литературу. Основной элемент таких систем – солнечные батареи или ветряк. Вырабатываемая с их помощью энергия накапливается на аккумуляторной батарее, откуда поступает на специальный прибор – инвертор, где преобразуется в двухфазный ток нужного напряжения.
У подобных систем существует немало недостатков, именно поэтому они до сих пор не получили широкого распространения. Прежде всего, необходимое оборудование имеет значительные габариты и для его установки требуется довольно много свободного места. Во-вторых, его стоимость может достигать нескольких тысяч долларов, в итоге, несмотря на высокую рентабельность альтернативного отопления, срок его окупаемости составляет 15-20 лет.
Системы коллекторного типа
Более простым вариантом создания альтернативного отопления частного дома своими руками является монтаж систем коллекторного типа. Их основной элемент – коллектор, который монтируется на солнечной стороне крыши и представляет собой герметично запаянную стеклянную трубку, наполненную специальной жидкостью. Коллектор поглощает солнечную энергию, за счет чего жидкость нагревается и, поступая в теплообменник, отдает энергию воде или специальному антифризу, который циркулирует по системе трубопроводов и отопительных радиаторов.
КПД таких систем очень высокий, а особенности устройства теплообменных коллекторов таковы, что энергия может вырабатываться даже в неблагоприятных погодных условиях, например, при повышенной облачности или коротком световом дне. К тому же, системы коллекторного типа можно использовать не только для отопления помещений, но также для организации горячего водоснабжения. Но главный их плюс состоит в том, что они имеют довольно простое устройство и вполне могут быть смонтированы собственными силами, без привлечения специалистов, услуги которых обходятся недешево.
Тепловые насосы
Самое современное, универсальное и эффективное альтернативное отопление частного дома своими руками – это тепловые насосы. В основу их работы положен тот же принцип, который используется в холодильнике. Энергия отбирается у тела с более высокой температурой и передается в отопительную систему, где расходуется на обогрев помещения.
Схема отопления на базе тепловых насосов только на первый взгляд кажется сложной. Основными ее элементами являются:
Роль испарителя выполняют трубы, заглубленные в грунт на уровне его не промерзания. Конкретная глубина зависит от погодных особенностей региона – для нормальной работы системы располагать испаритель требуется в слое грунта, где температура даже в самые суровые морозы сохраняется на уровне 7-10 градусов выше нуля. Иногда в качестве источника тепла используются подземные воды, незамерзающие в любую погоду.
Проходя по трубам испарителя, теплоноситель нагревается за счет восстанавливаемой энергии земных недр. Затем, он с помощью теплового насоса подается в теплообменник, где происходит передача энергии непосредственно в систему отопления.
Востребованность новых источников энергии во всем мире с каждым годом возрастает, а относительная простота принципа действия и механизма работы дает возможность создать альтернативное отопление частного дома своими руками, что существенно снижает себестоимость подобных систем и делает их доступными для широких слоев населения.
Обзор лучших альтернативных источников отопления для частного дома
Современные альтернативные источники отопления могут эффективно заменить традиционное оборудование, работающее на дорогостоящем топливе. Кроме того во многих регионах использование природного газа до сих пор недоступно, а организация отопления с применением дров, угля, мазута достаточно трудоемка и требует приложения значительных усилий.
Кроме того, еще одним мотивом перехода на альтернативное отопление может служить желание обеспечить экологическую безопасность места проживания, возможность использовать возобновляемые источники природной энергии.
Схема отопления загородного дома
Сложности организации отопления газом, дровами, углем
Альтернативные источники отопления дома в последнее время становятся все более популярными.
По своей эффективности они не только не уступают, но и во многом превосходят системы отопления на традиционных видах топлива:
- Газовое отопление, несомненно, очень удобно и практично. Но существует целый ряд причин (от технической невозможности подключения к магистрали газоснабжения до нестабильной политической ситуации) которой не позволяет воспользоваться данным видом топлива. Именно поэтому альтернативные источники отопления частного дома используются не только в качестве резерва, они вполне могут заменить собой газовое оборудование.
Именно эти причины позволили выдвинуть альтернативные системы отопления частного дома на лидирующие позиции, в последнее время существенно активизировались разработки в данном направлении, все чаще можно встретить жилые и производственные помещения, для обогрева которых используют различные устройства получения тепловой энергии.
Использование биотоплива
Данные технологии приветствуются сторонниками экологической безопасности, такой вид источников энергии позволяет минимизировать вред наносимый природе. В разряд биотоплива причисляют различные ресурсы, получаемые в основном из отходов промышленной или сельскохозяйственной деятельности человека.
Оборудование на пеллетах
Поэтому альтернативные виды отопления частного дома, работающие на данном виде топлива, целесообразны только при наличии бесплатного доступа к подобным ресурсам:
- В сельскохозяйственных регионах широко применяют установки, работающие на биогазе, получаемом из отходов жизнедеятельности крупного рогатого скота и других животных. Все более популярными становятся котлы на биотопливе, основным сырьем для которых является солома, подвергнутая гранулированию.
- В районах, где в промышленных масштабах осуществляется лесозаготовка и деревообработка, широко используют оборудование на пеллетах, брикетированных опилок, щепы. Устройства данного типа могут быть автоматизированы, что существенно упростит их эксплуатацию и обслуживание.
Эксплуатация тепловых насосов
Тепловой насос для дома
Наиболее эффективные альтернативные виды отопления создаются на основе тепловых насосов, позволяющих использовать практически неисчерпаемую геотермальную энергию. Конечно, такое оборудование имеет достаточно высокую стоимость, но все первоначальные вложения быстро окупаются. Это связано с тем, что постоянные эксплуатационные расходы на обслуживание системы на 15% дешевле эксплуатации традиционного газового оборудования.
Применение тепловых насосов позволяет аккумулировать тепловую энергию, получаемую из незамерзающих даже зимой слоев грунта или воды в естественных водоемах. Даже небольшая разница в температурах способна обеспечить получение такого количества энергии, которого будет вполне достаточно для обеспечения и отопления, и горячего водоснабжения.
Солнечные коллекторы — доступны по стоимости
Непосредственное преобразование солнечной энергии в тепловую широко применяется дачниками для обеспечения горячей водой для душа. При грамотном подходе к разработке вполне можно смонтировать систему, которая обеспечит отопление даже большого дома.
Использование солнечных коллекторов целесообразно в регионах, отличающихся большим количеством ясных дней. Нагреваемый солнцем теплоноситель аккумулируется в накопительной емкости и распределяется по потребителям. Основное преимущество данных систем — возможность собрать коллектор самостоятельно из доступных материалов. При этом монтаж устройств данного типа не требует серьезных финансовых вложений.
Инфракрасные устройства для отопления
Инфракрасный пленочный теплый пол
Подобные установки позволяют эффективно преобразовывать электрическую энергию в тепловую. При этом передача тепла осуществляется при помощи излучения в инфракрасном диапазоне. Благодаря этому происходит нагрев различных поверхностей, которые сами начинают играть роль элементов системы отопления.
Наиболее популярно инфракрасное отопление частного дома на основе пленочных элементов ПЛЭН, монтируемых на потолочных конструкциях. Данные устройства отличаются экономичностью, они могут подключаться к системе автоматизированного управления отоплением, позволяющей существенно упростить эксплуатацию, необходимо только установить уровень желаемой температуры в помещении.
По такому же принципу работают и инфракрасные плинтуса, которые могут устанавливаться в дополнение к традиционным системам теплого пола. Благодаря им происходит нагрев внутренней поверхности стен, которые начинают сами излучать тепловую энергию. Благодаря этому воздух в комнате прогревается более равномерно, что обеспечивает достаточно комфортную атмосферу.
При выборе того или иного вида альтернативного отопления стоит проконсультироваться у специалиста, способного подобрать наиболее эффективную систему для конкретных условий.
Главное не пугаться высокой стоимости подобных устройств, благодаря своей экономичности они довольно быстро окупаются.
Альтернативное отопление — что это такое, виды систем альтернативного отопления
Обеспечить теплом и горячей водой на круглый год свой дом или квартиру, при этом не быть зависимым от коммунальных служб и постоянного подорожания тарифов на энергоносители, поможет альтернативное отопление. Альтернативным отопление называется так, потому что оно получает тепло от нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
Владельцы частных домов предпочитают организовывать альтернативные способы получения тепла, потому что:
- это экономически выгодно. Подобная установка окупается уже через 2-4 года ее эксплуатации. Отсутствует зависимость от постоянно растущей стоимости на коммунальные услуги;
- это экологически безопасно, как для человека, так и для окружающей среды;
- отопление, охлаждение дома, горячая вода в помещении будут всегда, не зависимо от работы централизованной системы;
- нет необходимости в получении разрешения на установку того или иного оборудование, исключается дорогостоящее сервисное обслуживание техники.
Альтернативное отопление — тепловой насос
Виды альтернативного отопления
Сегодня существует великое множество нетрадиционных способов обогрева помещения. Все они имеют особенности и различные принципы работы. Выбор или подбор альтернативного способа отопления дома под данные конкретные условия эксплуатации остается самым важным и, порой, самым сложным вопросом. Решив его правильно, человек навсегда избавляется от проблемы зависимости от работы коммунальных служб и экономит свои денежные средства. Но прежде нужно разобраться в основных разновидностях альтернативных источниках тепла и условиях их использования.
Отопление дома при помощи теплового насоса
Данный вариант обогрева дома представляет собой три контура, соединенные между собой. Первый непосредственно проходит по зданию и может выглядеть как обычная трубная система или же представлять собой “теплый пол”. Второй контур проходит через тепловой насос, а третий собирает тепло от среды. В качестве среды может использоваться грунт, воздух или вода, потому альтернативное отопление дома от теплового насоса по-другому называется отопление вода-вода, земля-вода, воздух-вода.
Принцип работы совокупности контуров. Незамерзающая жидкость (вода плюс антифриз) по внешней трубе собирает тепло от той среды, в которую трубы помещены. Даже в самое холодное время температура теплоносителя может составлять 3-4°C. “Незамерзайка” проходит через испаритель теплового насоса, где помещается низкокипящая жидкость (фреон — его температура кипения в среднем составляет -10°C), и отдает свою теплоту жидкости. Та, получив 4-7°C, из жидкого состояния переходит в газообразное и поступает по внутреннему контуру системы к тепловому насосу. Там компрессор сжимает пары фреона, догоняя его температуру до 80-100°C. Пары переходят в конденсатор, где отдают свою теплоту теплоносителю в контуре обогревательной системы дома, а конденсированный в жидкость фреон обратно возвращается в контур к тепловому насосу и все повторяется.
Отопление с использованием солнечной энергии
Данный способ обогрева помещения подразумевает использование энергии солнечных лучей. Для ее улавливания устанавливаются на крыше дома специальные устройства – солнечные коллекторы. Они могут быть вакуумными (трубчатыми), плоскими (гелиосистемы) и воздушные. Последний вариант практически не используется, по причине низкого КПД. Два первых способа отличаются не только строением, но и эффективностью.
Плоские коллекторы представляют собой металлические пластины (медные или алюминиевые). На их поверхности располагается стекло. Оно и направляет солнечные лучи на абсорбер (металлические пластины). Последний разогревается и подогревает теплоноситель отопительной системы, который в свою очередь циркулирует по трубам под коллектором.
Альтернативное отопление — солнечная энергия
Вакуумные коллекторы сделаны по тому же принципу, но теплоноситель здесь циркулирует не просто по трубе, по целой системе. Эта система состоит из двух трубок, одна вложенная в другую, а между ними вакуум. Теплоноситель проходит по внутренней трубе, а слой разряженной атмосферы выступает отличной термоизоляцией. Именно потому вакуумные коллекторы отличаются высоким КПД, по сравнению с первым вариантом, хотя и стоят на порядок дороже по причине сложности конструкции.
От плоского и от вакуумного коллектора теплоноситель (чаще всего это пропиленгликоль) поступает в обменник (бойлер). Там он повышает температуру обычной воды. Горячая вода циркулирует по системе отопления дома или же может использоваться в бытовых целях. Теплоноситель от коллектора возвращается для подогрева. Это может происходить как естественным образом, так и под действием циркуляционного насоса, но в таком случае система отопления дома от солнечной энергии перестает быть полностью автономной.
Энергия ветра для отопления дома
Основным элементом данной системы выступает ветроэнергетическая установка. Она способна улавливать энергию ветра, преобразовывать ее в электрическую. Электрический же ток подогревает теплоноситель в отопительной системе. Энергия ветра может преобразовываться только в электрическую, так как энергоноситель – ветер, не всегда присутствует, а для поддержания на постоянном уровне температуры в доме теплоноситель не должен остывать.
Итак, ветровые установки могут быть крыльчатыми малолопастными. Они просты в конструкции и имеют высокий КПД, но при работе создают много шума. Крыльчатые многолопастные и роторные работают тихо, но имеют низкий КПД.
Лопасти вращают ротор, который создает некоторое электрическое напряжение, которое поступает на преобразователь. Далее постоянный или переменный поток электричества переходит на ТЭНы. Последние и подогревают теплоноситель в бойлере, откуда вода распределяется по всему дому.
Альтернативные способы отопления дома еще не пользуются достаточной популярность на территории страны, но те люди, которые установили в свои дома подобные системы, только положительно отзываются о них. Несмотря на высокую закупочную стоимость, альтернативные источники тепла уже в скором времени себя окупают. При этом они отличаются эффективной работой. Некоторые установки способны даже обеспечить дом электроэнергией, если в отопительный контур добавить аккумулятор.
Альтернотивное отопление частного дома своими руками
Альтернативные варианты газового отопления – нужны ли они?
Все мы живем в современном мире. Как все понимают, современные люди нуждаются в комфортном проживании и таких же условиях и работать. Но с каждым днем комфорт становится всё дороже и дороже. Всего несколько лет назад не нужно было искать альтернативу газовому отоплению, потому, что цены на газ были более чем приемлемы.
Но в связи со сложившейся ситуацией в регионах страны и мире, когда цены растут ежедневно, мы начинаем задумываться, что нужно альтернативное отопление дома, и мы, конечно же, ради экономии хотим установить альтернативное отопление своими руками. И это не так уж и сложно, с современными интернет ресурсами, в которых можно практически всё найти, мы без проблем найдем альтернативные схемы отопления, например, такие как инфракрасное отопление или другие. Как говорится «Google Вам в помощь».
Но тут, если разобраться, тоже не всё так просто как кажется, ведь устанавливая сами альтернативные системы отопления, можно допустить множество технологических ошибок, которые могут привести к необратимым последствиям. И после этого Вам будет за счастье говорить друзьям «я «успешно опробовал» альтернативные источники отопления», а в худшем случае Вы не поймёте что случилось!
Важно помнит
Что, всё-таки, некторые вещи нужно доверять только профессионалам, они имеют дело с современным отопительным оборудованием каждый день и могут, что крайне важно для безопасности Вас, Вашей семьи и дома – установить это оборудование правильно!
Альтернатива газовому отоплению в частном доме
Но не нужно зацикливаться на печальном! Большим положительным моментом замены системы отопления, станет конечно огромная экономия, например если Вы живете далеко на севере, то альтернативные системы отопления в Сибири, это сделают в лучшем виде! Если сравнивать цены на другие системы, которые будут давать тепло в Ваш дом, то экономия составит около 50%, т.е. если вы платите за газовое или центральное отопление 100-120$ в месяц, то за альтернативное отопление Вы будете платить около 50-60$, Существенная разница, правда же?
Альтернативные источники тепла и энергии
Всеобщее стремление к экологизации жизни и поиску новых недорогих источников энергии привели к появлению нескольких методик альтернативной организации отопления для частных домов.
Самыми популярными являются такие устройства, как: гелиосистемы, ветрогенераторы и тепловые насосы.
Каждое приспособление имеет ряд преимуществ и недостатков, на которые стоит обратить внимание при планировании будущей системы отопления своего дома. Еще несколько лет назад к альтернативным методикам относили «теплые» полы, но в последнее время этот способ обогрева строений стал очень распространенным.
Тепловые насосы: особенности данного типа отопления
Прекрасный способ обогрева небольшого коттеджа или дачного домика Все насосы состоят из трех основных взаимодействующих элементах: теплообменника, компрессора и испарителя.
Принцип работы прекрасно показан в видео-ролике:
Стоимость такой системы будет зависеть от конечной комплектации, а также от схемы движения тепла в конструкции. Достоинствами тепловых насосов являются:
Простота эксплуатации и безопасность
Топливные насосы более надежные приспособления в вопросах пожаро- и взрывоопасности, чем стандартные газовые котлы. Пользоваться таким устройством сможет практически любой член семьи, без специального образования и возможности навредить себе или имуществу.
Экологичность и экономичность
Тепловая энергия земли и воды, применяемая для организации такого отопления, выходит гораздо дешевле традиционных видов классического обогрева. Это один из относительно «чистых» способов добычи тепла для жилого помещения.
Автономность и автоматизация
Тепловой насос не нужно подключать к городскому газопроводу, а это значит, что им можно оборудовать дом в любой местности. Все процессы в данной конструкции производятся автоматически – подбрасывать уголек, а также чистить и настраивать устройство не нужно.
Максимальный комфорт
Такая система отопления позволяет обогревать помещения и охлаждать их, в случае необходимости и желания.
Сегодня выпускают следующие типы тепловых насосов:
Вы также можете посмотреть пример монтажа теплового насоса своми руками:
Энергия Солнца: достоинства современных гелиосистем
Энергия, поступающая на Землю от Солнца, может применяться для организации отопления двумя методами.
- Во-первых, ее можно эффективно трансформировать в электроэнергию, а от нее уже запитать все радиаторы в доме.
- Во-вторых, Солнце может просто нагревать теплоноситель.
Такая конструкция предполагает наличие циркуляционного насоса, отопительного коллектора и конвектора.
Недостатки
Главный недостаток подобной системы – необходимость выделить под нее достаточно большое пространство. Также энергии может не хватать в северных, пасмурных районах. Для устранения подобного «минуса» был изобретен комбинированный вариант отопительной системы – одновременно с солнечным коллектором в одной системе функционирует электронагреватель, компенсирующий нехватку света в ночное время и дождливые дни.
Достоинства
Если есть возможность поставить солнечные батареи и необходимая площадь для их размещения, такой способ организации обогрева будет очень выгодным. Также Солнечная энергия является «чистым» источником получения тепла. Известные мировые бренды предлагают два типа конструкций: с трубным и с плоским коллектором.
Способ работы
По способу функционирования такие устройства бывают:
- работающие при помощи установки водонагревателя, например, на крыше. Вода в емкости не движется и нагревается от тепла Солнца;
- работают на основе циркулирующей при помощи насоса воды и коллекторов, размещаемых на крыше. Водный резервуар будет установлен в доме.
Также посмотрите, как сделать солнечный коллектор своими руками
Энергия ветра: экономим, потребляя воздух
Для производства энергии данным способом были созданы ветряки. Старинные ветряные мельницы работали на том же принципе, но современные материалы и технологии позволили увеличить КПД таких устройств.
Обратите внимание
Ветряки достаточно быстро себя окупают, но требуют свободного места на участке для установки и не годятся для территорий, где никогда не дуют ветры.
Стандартный ветрогенератор на 4 кВт имеет крыльчатку размахом в 10 м.
Место расположение ветряка
Идеальным местом применения такого альтернативного способа добычи энергии для отопления дома считаются степные и приморские районы, где часто меняется погода. Особенностью метода является необходимость перевода механической энергии в электрическую, для последующего использования для работы отопительной системы. Экономия на традиционным источниках обогрева, таких как газ, будет около 22-30%, а срок полной окупаемости наступает через 3-5 лет.
Стоит отметить, что энергия Солнца и современные гелиосистемы считаются более выгодными, по сравнению с ветряками. Но их оборудование и его ремонт обходится дороже деталей ветрогенераторов.
Видео-пример как можно сделать ветрогенератор самостоятельно:
Вывод
Можно долго дискутировать на тему, а окупится ли обновление отопительного оборудования, стоимость установки профессионалами, услуги доставки и другие мелкие расходы, всё-таки в наше время стоят не так уж и дешево. Но с уверенностью можно заявить, что все работы и стоимость оборудования окупятся в первые 1 – 1,5 года, но и в дальнейшем будет радовать простотой в эксплуатации, долговечностью, высоким качеством сборки и отличным сервисом, который предоставит компания. Обращайтесь!
