Альтернативное отопление частного дома своими руками

Очень часто в последнее время говорят о постоянном подорожании традиционных источников энергии, таких как газ и электричество. В этой связи всё чаще упоминаются источники энергии, которые призваны прийти им на смену. Альтернативное отопление частного дома сегодня один из самых обсуждаемых вопросов. В первую очередь интересует стоимость тепловой энергии, получаемой альтернативным путём. Часто оказывается, что дешёвый на первый взгляд источник энергии оказывается не самым доступным.

Как устроена система отопления для загородного дома

Теплоносителем в стандартных отопительных системах, является вода, которая при нагреве отдаёт своё тепло помещениям. Водяная система состоит из замкнутой цепи трубопровода и приборов. Регулировка подачи тепла осуществляется при помощи изменения температуры в теплоносителе.

Отопительная система в частном доме состоит из следующих элементов:

  1. Тепловой пункт. Он отвечает за настройку всех параметров у теплоносителя, за управление режимом потребления и другими регулирующими функциями и располагается в отдельных помещениях в загородных домах.
  2. Трубопроводы . Переносят нагретую жидкость, при этом разводка может быть сделана по разным схемам.
  3. Конвекторы и радиаторы . Нужны для теплоотдачи тепла от носителя в помещения дома. Конвекторы создают сильный воздушный поток, а радиаторы обогреваются за счет теплообмена.
  4. Терморегуляторы из клапана и термостатической головки, применяются непосредственно в системах отопления для частного дома. Они уменьшают подачу газа при снижении ниже нормы температурного режима.

Что из себя представляет отопление дома

Это совокупность инженерных компонентов, рассчитанных на получение тепла, его транспортировку и максимальную отдачу в нужном помещении, для поддержания в нем температурных условий на заданном уровне. Состоит из:

  • Преобразователя запасенной энергии топлива в тепло (котел);
  • Системы транспортировки теплоносителя (трубы)
  • Запорно-регулирующей арматуры (краники, коллекторы и т.п.);
  • Устройства для отдачи тепла воздуху или твердой поверхности (батарея, полотенцесушитель, теплый пол).

Образец проекта по обустройству системы отопления для частного домаИсточник

Что сжигается в котлах

Выбор котла изначально производится по виду топлива, из которого он извлекает тепловую энергию:

  • Газ – это простое и недорогое решение для обогрева. Использование этого вида топлива позволяет полностью автоматизировать процесс отопления, при условии качественной установки и настройки оборудования;
  • Твердое топливо чаще всего используется в населенных пунктах, где отсутствует газопровод. Применяются: дрова, брикеты, уголь или пеллеты. Такие виды котлов имеют недостаток – невозможно полностью автоматизировать процесс отопления. Они требуют наполнения камеры сгорания вручную каждые 10 часов и отдельное место для хранения топлива. Также необходимо периодически производить их чистку. Промежуточное решение это использование автоматического раздатчика – автономность в этом случае зависит от размеров бункера. В некоторых случаях получается увеличить время функционирования котла без добавления топлива до 5-12 дней;
  • Электричество – лидер по дороговизне, а заодно удобству и экологичности использования. Главное преимущество таких устройств – возможность полностью автоматизировать управление. Еще, такие котлы практически не нуждаются в уходе;
  • Жидкое топливо (бензин, дизель) чаще всего используется в местах, где отсутствуют другие источники энергии. КПД таких котлов составляет около 80%, что делает их сравнительно экономичными.
Читайте также:  Давление в системе отопления многоэтажного дома

Показатели эффективности систем отопления в доме

Энергоаудит и база исследований систем отопления, накопленная инженерами-разработчиками, выявляют следующие значения коэффициента полезного использования энергии:

Система Значение коэффициента (в среднем)
Традиционная 40%
Тепловой насос 65%
Солнечный коллектор 80-85%
Инфракрасные обогреватели 65-70%
Камин 10-15%

Приведенная таблица дает понимание того, какое отопление дома лучше. При использовании традиционной системы отопления теряется примерно 60% тепловой энергии (с уходящими газами котельных, печей, камер). Совмещенное отопление в частном доме (например, газовое с солнечными) восполнит утерянные проценты.

Достоинства альтернативной системы

Преимуществами альтернативной системы отопления в частном доме являются:

  • снижение затрат на электроэнергию (альтернативные источники не требуют работы на электричестве);
  • повышение эффективности сохранения тепловой энергии внутри помещения (продемонстрировано в таблице);
  • поддержание приемлемой влажности (60-65%) в помещении;
  • доступность источников природной энергии (земля, вода, ветер, солнце);
  • экологическая безопасность;
  • простота установки оборудования.

Солнечное отопление дома доступно для применения как в частном, так и в многоквартирном доме. В Европе дом с солнечным обогревом — привычное явление. Использование солнечной энергии на Западе доступно и домохозяйке, и предпринимателю. В России — отопление дома с помощью солнца пока что инновация. Но теперь она доступна каждому с помощью воздушного солнечного коллектора.

Виды реализации отопления

Большой популярностью пользуются гелиосистемы. Если обговаривать варианты использования солнечной системы, важно отметить такие критерии:

  • 1.С помощью трансформации в электричество, с помощью которых можно будет осуществлять обогрев
  • нагрева носителя тепла. Такой процесс осуществляется способом циркуляции или при использовании циркуляционного насоса, который будет прогонять тепловые элементы через специальные радиаторы.

Самым простым вариантом вышеуказанного вида отопления считается использование солнечного коллектора, радиатора, а также насоса для циркуляции. Эту систему можно легко сделать собственными руками и использовать на протяжении длительного срока.

Особенностью гелиосистем является то, что каждый новый солнечный день может внезапно превратится в пасмурный. В результате этого подобные системы можно отнести к списку непригодных для использования, а именно в качестве постоянных источников тепловой энергии.

Отопление с помощью энергии ветра

Энергия, которую дает ветряк, тоже может быть использована для отопления. Но, в таком случае важно учитывать тот факт, что большое значение имеет размер крыльчатки.

Особенности:

  • Использовать энергию ветра рекомендуется только в тех местностях, которые характеризируются постоянными, умеренными ветрами.
  • При работе коллектора, солнечная энергия используется для нагрева того или другого теплоносителя. В нашем случае, сначала будет использоваться энергия для того, чтобы ветряк начал вращаться, а после этого для нагрева воздуха.

Тепловые насосы

Такой вариант можно уверенно назвать самым универсальным. Принцип работы заключается в том, чтобы забрать холодный воздух и прекратить его в теплый.

Учитывая все вышеизложенное, каждый сможет выбрать именно тот тип отопления, который будет индивидуально подходить по всем требованиям и пожеланиям.

Share Tweet Share

Принцип действия и преимущества твердотопливных котлов отопления

Твердотопливный котёл — альтернативный источник тепла

Рассматривая альтернативные источники энергии, стоит обращать внимание не на те, которые в большей мере можно назвать экзотическими, а таких наберётся не один десяток. Больше всего нас интересуют те источники, которые способны реально обеспечить всё возрастающие потребности населения в дешёвом топливе. В этой же связи стоит использовать только приборы и устройства, способные обеспечить строение теплом и горячей водой в полном объёме. Такие устройства, как печи и камины, работающие на твёрдом топливе, играют часто символическую роль и используются в качестве элемента декора. Настоящей же заменой газовым и электрическим отопительным устройствам являются твёрдотопливные котлы отопления, которые имеют следующие преимущества:

  • относительная дешевизна и доступность используемого топлива. Притом, что чаще всего используемая древесина имеет традиционно большую стоимость, чем природный газ, большинство твердотопливных котлов может использовать для своей работы дешёвые отходы производства деревообрабатывающих предприятий;
  • высокая эффективность — КПД твердотопливных котлов отопления часто значительно выше, чем у котлов, работающих на газу, не говоря уже об электрических приборах отопления, которые имеют большие потери тепла;
  • автономность – все котлы, загружаемые твёрдым топливом, не используют природный газ, который подаётся часто с перебоями, особенно в отопительный сезон, а некоторые районы и вовсе не газифицированы;
  • универсальность – большая часть твёрдотопливных котлов имеет возможность работы на различных видах топлива, выбор которого зависит от возможностей хозяина, времени года и других факторов.
Читайте также:  Печи для бани и дома Везувий — стальные и чугунные модели

При этом стоит отметить, что большинство твердотопливных котлов использует иногда достаточное количество электроэнергии, и их работа зависит от её наличия напрямую. Даже пиролизные котлы промышленного изготовления, имеющие КПД, превышающий часто 80%, не может работать без энергоснабжения, так как это необходимо для обеспечения принудительной вентиляции. Однако это решается в некоторых котлах, которые максимально используют естественный приток воздуха и имеют накопительные ёмкости, способные отапливать помещение в течение 2-3 дней, и работают даже без электричества. К тому же, для работы системы вентиляции достаточно установить такой же альтернативный источник энергоснабжения – дизельный генератор.

Геотермальное отопление

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

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

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

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

Солнечные аккумулирующие коллекторы

Такое альтернативное отопление частного дома будет иметь прямую зависимость от интенсивности лучей, которая в разное время года различна. В пасмурную погоду и в ночные часы энергии излучения недостаточно для нормальной и стабильной работы коллекторов. Часто солнечные панели применяются в качестве элементов нагрева воды. Она может использоваться для бытовых либо хозяйственных нужд. Нагретая вода может участвовать в тепловом обмене в накопительных моновалентных баках. Солнечные батареи могут дополнительно использоваться для выработки энергии в биовалентных агрегатах.

Как самому сделать отопление по схеме «Ленинградка» в частном доме

Одна из популярных систем отопления – это «ленинградка». Считается, что название такое она получила, потому что была впервые применена при монтаже в домах Ленинграда.  Это однотрубная система. Иными словами все теплообменники или как их еще называют радиаторы отопления, батареи, располагаются по одной линии и на одной трубе.

Читайте также:  Выбор и установка расширительного бака для отопления открытого типа

Простую схему можно выразить так:

Т.е., теплоноситель, в данном случае вода, проходит через все радиаторы, постепенно теряя тепло. Лучше, оно сохраняется, если все радиаторы расположены на одном уровне. Поэтому подобная система выгоднее всего подходит для одноэтажных домов. Устанавливать можно с естественной циркуляцией воды и с принудительной, т.е. с применением насоса.

Тепловые насосы

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

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

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

Воздух-воздух

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

Тепловые насосы

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

Воздух-вода

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

Тепловые насосы

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

Грунт-вода

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

Тепловые насосы

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

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

Вода-вода

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

Тепловые насосы

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

Тепловые насосы

Как сделать отопление частного дома

Оглавление:

  • Что может служить теплоносителем
  • Как выбрать котел
  • О выборе радиаторов
  • Какие следует выбрать трубы
  • Каким способом лучше выполнить монтаж
  • Сегодня промышленность предлагает множество различных материалов, пригодных для возведения стен с хорошей теплоизоляцией. С их помощью дом можно практически превратить в термос, но обогреть его таким образом невозможно. Без источника тепла воздух в комнатах постепенно остынет и дом перестанет быть уютным. Поэтому вопрос о том, как смонтировать отопление дома своими руками остается актуальным. Прежде всего, необходимо выяснить основные принципы различных систем, чтобы выбрать оптимальную из современных.