Альтернативные источники отопления: Альтернативные отопление загородного дома: обзор и сравнение вариантов

alexxlab

Содержание

Альтернативные источники энергии для частного дома для отопления

Альтернативное отопление частного дома: котлы на биотопливе

Биотопливные котлы – это довольно распространенные сейчас источники энергии, отличающиеся высоким качеством исполнения. В данном случае топливо представляет собой пеллеты или брикеты из сырья растительного происхождения – опилок, стружки, лузги подсолнечника или отходов пиломатериалов. Такое альтернативное топливо служит хорошей заменой газу, благодаря высокой теплоотдаче – 6000-8000 килокалорий на килограмм массы.

А котлы для сжигания биотоплива – это универсальные устройства для отопления дома, обладающее высоким коэффициентом полезного действия и оснащенные автоматической системой управления. Более того, такое оборудование можно использовать для отопления самыми разными видами твердого топлива, например, дровами, углем или угольными брикетами.

Рекомендуем: Как выбрать альтернативу центральному отоплению в квартире?

Котлы на биотопливе сейчас применяются не только для обустройства индивидуального обогрева, но и для обеспечения частных домовладений горячей водой. Для этих целей обычно приобретается специальный двухконтурный котел. А можно к уже работающему устройству подключить дополнительный контур с проточным либо накопительным бойлером.

Котел на биотопливе

Альтернативное отопление в частном доме своими руками можно сделать с применением одноконтурных или двухконтурных котлов на биотопливе. Устроены последние несложно, а потому это дает возможность немного сэкономить на дорогостоящем монтаже.

Инфракрасное (ИК) отопление

По способу передачи тепла ИК-обогреватели значительно отличаются от привычных нам конвекторов и радиаторов, поэтому их также часто причисляют к альтернативным видам отопления. Тепловая энергия, вырабатываемая традиционными отопительными приборами, попадает к человеку очень сложным путем: сначала нагревается контактирующий с радиатором или ТЭНом воздух, затем он устремляется под потолок и только потом, постепенно остывая, медленно опускается вниз, где и отдает нам, людям, свое тепло.

Разумеется, этот процесс сопровождается теплопотерями, которые имеют место даже при хорошо утепленных ограждающих строительных конструкциях. ИК-отопление данного недостатка полностью лишено.

Система потолочного инфракрасного отопления ПЛЭН

Приборы этой группы основную часть тепловой энергии излучают в пространство в виде электромагнитных волн, свободно проникающих сквозь воздушную среду и «оседают» непосредственно на объекте – человеке, растении или животном, — который и нужно согреть. За счет направленной передачи тепла удается сэкономить до 50% электроэнергии. Стоят ИК-обогреватели совсем недорого, поэтому их можно считать наиболее доступной и простой в установке формой альтернативного отопления.

Если вас смущает недостаток места в помещении, сделайте выбор в пользу пленочного ИК-нагревателя. Это изделие имеет вид тонкого полотна, которое можно закрепить на потолке, стене, или расстелить на полу. Комната при этом останется абсолютно свободной, а о присутствии отопительного прибора можно будет догадаться только по приятному теплу.

Энергия ветра

Также для выработки тепла можно задействовать энергию, которая производится с использованием ветра. Промышленное соответствующее оборудование имеется в продаже и по стоимости вполне доступно. У данного решения есть особенность – большие параметры крыльчатки. У 4-хкиловаттного ветрогенератора, этот элемент может достигать 10 метров.


Если коллектор может задействовать солнечную энергию для нагрева теплоносителя напрямую, то при использовании ветрогенератора все намного сложнее. Необходимо преобразовать механическую энергию вращения ветряка в электричество, и лишь только потом возможен обогрев воздуха в помещении. В итоге понижается КПД отопительной системы.

Из чего состоит отопительная система?

Довольно часто сердцем, основным элементом любой отопительной системы является котел. Именно он производит нагрев теплоносителя, задача которого очевидна – разнести тепло по всему дому. И, конечно же, лучше всего с этой задачей может справиться жидкость. В большинстве отопительных систем в качестве теплоносителя принято использовать воду.

Система с теплоносителем такого типа делается замкнутой. То есть, вода, находящаяся в ней циркулирует по кольцу, и долив теплоносителя требуется крайне редко.

На сегодняшний день наиболее надежной и практичной признана двухтрубная отопительная система, которая изображена на фото:

Двухтрубная отопительная система

Она состоит из двух замкнутых на котле контуров – подачи теплоносителя и обрата. Первый служит для того чтобы подводить разогретую в котле жидкость к радиаторам, где она и отдает свое тепло. После остывания теплоноситель по трубам обрата возвращается к котлу для повторного нагрева. При этом наиболее рациональным и максимально эффективным является параллельное расположение радиаторов – таким образом, они прогреваются одновременно, что делает возможным равномерный прогрев всех помещений

Важно помнить – на эффективность обогрева влияет расстояние между контурами подачи теплоносителя и обрата. Допустимый минимум – высота от подоконника до пола

Следует признать, что отчасти они правы – ведь по причине прохождения теплоносителя по трубам и узлам происходит определенная потеря теплоносителя. Однако не следует забывать, что печное отопление не делает возможным одновременный равномерный прогрев всех комнат. Кроме того, использование печи – весьма неудобно по причине необходимость хранения большого запаса дров. Если же использовать котел, работающий на дровах, топлива требуется значительно меньше.

Печное отопление дома

Чаще всего используется достаточно простая, и в то же время весьма эффективная двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя. Она позволяет качественно отапливать дом, не используя при этом дополнительного оборудования – электрических циркуляционных насосов. Причина популярности данной системы отопления частных домов объясняется тем, что нередки случаи перебоев с электропитанием – а в таком случае (без электричества) система работать просто не сможет.

Одним из главных требований, которое крайне важно соблюдать для дальнейшей работоспособности системы, является создание максимально возможной разницы в высоте между выходным патрубком системы и самой высшей точкой системы. Именно поэтому наиболее рациональным является расположение котла с патрубком в подвальном помещении

Если подвал отсутствует, котел устанавливается в углубление на первом этаже. Не менее важным является и создание уклона магистрали обрата. Он выполняется по горизонтали, начиная от первого радиатора системы.

Котел отопления в подвале частного дома

В отопительной системе данного типа существует еще один обязательный элемент – расширительный бачок

Он используется для создания в системе максимального давления, которое крайне важно для нормальной циркуляции. Работа бака основана на обычном гравитационном принципе

Размещать его следует как можно выше – идеальным местом будет являться чердак. Именно от высоты расположения, а не от количества жидкости в баке и зависит давление.

Следует помнить, что такие системы отопления частного дома могут правильно работать только в том случае, если теплоносителем является вода. Система с таким принципом действия расширительного бака называется открытой.

Расширительный бачок отопления

Закрытыми называются системы, в которых расширительный бак никак не связан с внешним миром. То есть – не имеет возможности откачки теплоносителя. В такой системе принято использовать компенсационный бак. Это емкость небольшого размера, внутренняя полость которой разделена на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена теплоносителем. Регулирование давления в системе происходит посредством выгибания мембраны в ту или иную сторону. Поскольку система замкнута, это позволяет в качестве теплоносителя использовать тосол.

Классификация систем теплоснабжения

В одноэтажных зданиях, коттеджах, домах монтируют автономные системы обогрева или зависимые от внешних источников питания. Первые функционируют на сжиженном газе, дизельном, а также твёрдом топливе. Вторые – нуждаются в подключении к электросети или магистральному газопроводу.

Ещё одно различие между вариантами теплоснабжения заключается в необходимости участия человека в работе оборудования.

Системы с автоматизированным управлением не требуют круглосуточного мониторинга или ручной настройки. Поддержание комфортной температуры внутри здания обеспечивают термостаты и термодатчики.

Эти приборы регулярно контролируют изменение температурных показателей, что позволяет системе отопления учитывать все факторы, которые оказывают непосредственное влияние на температуру в помещении: солнечное тепло, излучение бытовых электроприборов, нагрев от ламп для освещения и т. д.

Систему теплоснабжения нередко монтируют вместе с котельной автоматикой. Её главная задача – достичь максимально возможной экономичности, но не выходить при этом за рамки допустимых параметров

Автоматика даёт возможность изменять температурный режим в доме в разное время суток.

При классификации отопительных систем принимают во внимание такие признаки, как:

  • тип носителя тепла — воздушные, водяные или паровые, комбинированные;
  • вид используемого топлива — газовые, электрические, торфяные, дровяные, пеллетные, угольные;
  • способ транспортировки рабочей жидкости — с естественной и принудительной циркуляцией;
  • ход передвижения теплоносителя — попутные и тупиковые;
  • способ подсоединения котельного оборудования — однотрубная и двухтрубная компоновка;
  • схема разводки — с вертикальным или горизонтальным расположением разводящей линии, верхним или нижним, комбинированным.

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.

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.

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.

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:

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

Котлы, работающие на биологическом топливе

Если нет желания и возможности обустраивать сложную систему, состоящую из труб в земле, солнечных модулей на крыше, можно заменить классический котел моделью, которая работает на биологическом топливе. Для них необходимы:

  1. Биогаз
  2. Гранулы из соломы
  3. Гранулы торфа
  4. Щепа и т. д.

Подобные установки рекомендуется устанавливать совместно с рассмотренными ранее альтернативными источниками. В ситуациях, когда один из отопительных приборов не работает, можно будет воспользоваться вторым.

Основные достоинства

Принимая решение об установке и последующей эксплуатации альтернативных источников получения тепловой энергии, необходимо ответить на вопрос: как быстро они окупятся? Безусловно, рассмотренные системы обладают преимуществами, среди которых:

  • Стоимость получаемой энергии меньше, чем при использовании традиционных источников
  • Высокий КПД

Однако следует помнить о высоких первоначальных материальных затратах, которые могут достигать десятка тысяч долларов. Монтаж подобных установок назвать простым нельзя, поэтому проведение работ доверяется исключительно профессиональной бригаде, которая способна предоставить гарантию на результат.

Подводим итоги

Востребованность приобретает альтернативное отопление частного дома, которое становится более выгодным на фоне дорожающих традиционных источников тепловой энергии. Однако прежде чем начинать переоборудовать текущую отопительную систему, необходимо все рассчитать, рассмотрев каждый из предлагаемых вариантов.

Отказываться от традиционного котла также не рекомендуется. Его необходимо оставить и в определенных ситуациях, когда альтернативное отопление не выполняет своих функций, останется возможность согреть свой дом и не замерзнуть

Ветроэнергетика

Запасов энергии ветра в 100 раз больше запасов энергии всех рек на планете. Ветровые станции помогают преобразовывать ветер в электрическую, тепловую и механическую энергию. Главное оборудование – ветрогенераторы (для образования электричества) и ветровые мельницы (для механической энергии).

Этот вид возобновляемой энергии хорошо развит – особенно в Дании, Португалии, Испании, Ирландии и Германии. К началу 2016 года мощность всех ветрогенераторов обогнала суммарную установленную мощность атомной энергетики.

Недостаток в том, что её нельзя контролировать (сила ветра непостоянна). Ещё ветроустановки могут вызывать радиопомехи и влиять на климат, потому что забирают часть кинетической энергии ветра – правда, учёные пока не знают хорошо это или плохо.

Расчет системы отопления

Как и все тепловые расчеты, этот при доскональном исполнении довольно сложен. Но мы приведем очень простую методику, позволяющую определить необходимые параметры с достаточно высокой точностью.

Исходными данными для расчета являются следующие параметры:

  1. Площадь отапливаемых помещений. Следует использовать только данные по комнатам, в которых устанавливается отопление, то есть одной или двумя стенами дома контактирующими с улицей.
  2. Климатическая мощность. Этот параметр учитывает место расположения частного дома. Так, для южных районов он составляет 0,8-0,95, для центральных регионов – 1,3-1,6, а для северных – 1,6-2,2.

Расчет для помещения площадью 130 метров в квадрате выглядит следующим образом:

N = 130 x 1,2 / 10 = 15,6 (кВт)

Расчет в обязательном порядке включает в себя вычисление количества секций радиаторов. Для этого используются следующие данные:

  1. Площадь – учитываются только комнаты, в которых устанавливаются батареи.
  2. Число 100 определяется из требования СНиП к мощности одной секции на квадратный метр площади.
  3. Площадь составляет 30 метров квадратных.
  4. Мощность одной секции батареи составляет 180 Вт.

N = 30 x 100 / 180 = 16,7 = 17 (шт)

Расчет системы отопления по указанной методике вполне достоверен и годится для практического применения.

Разновидности альтернативных систем отопления

Альтернатива газовому отоплению представляет собой, как правило, автоматизированные системы теплоснабжения, использующие на практике современные технологии и новейшие разработки.

Данные системы – идеальное решение для собственников частных и загородных домов, особенно расположенных на удалении от мест прокладки газопроводной сети.

Альтернативное отопление может иметь следующие разновидности:

  1. Дизельное.
  2. Электрическое.
  3. Твердотопливное (уголь, брикет, дрова и т.д.).
  4. Природные возобновляемые источники (энергия ветра, тепло земли, солнечная энергия и т.д.).

Какой из перечисленных выше вариантов наиболее оптимален для применения в загородном частном доме? Для ответа на данный вопрос рассмотрим преимущества и недостатки каждого из них с точки зрения эффективности и экономичности.

Использование дизельного топлива

Одним из основных преимуществ использования дизельного топлива для обогрева частного дома является относительно невысокая стоимость монтажа тепловой установки, производящей выработку тепловой энергии.

Любые другие виды отопления, принцип действия которых основан на сгорании топлива с последующим выделением тепла, требуют гораздо больших затрат на установку, чем работающие на жидком топливе котлы.

К основным недостаткам данной системы можно отнести именно высокую стоимость эксплуатации и необходимость регулярного обслуживания и наблюдения за системой.

Электрическое отопление

Электрическое отопление – неплохая альтернатива газовому отоплению в загородном либо частном жилом доме.

Данную систему характеризует простота в установке и эксплуатации, высокий уровень автоматизации, обеспечивающий надежную и качественную работу всей системы.

Электрическое отопление может быть отрегулировано на каждую комнату в отдельности. Нажмите для увеличения.

Кроме этого, работающие на электричестве обогревательные системы отличаются практически максимальным значением коэффициента полезного действия (около 100%).

Перечень многочисленных преимуществ могут дополнить небольшие габаритные размеры отопительных систем и возможность их установки практически в любом помещении.

Электрическое отопление может быть отрегулировано на каждую комнату в отдельности.

К недостаткам системы относится высокая стоимость электрической энергии, зависимость стабильной работы от наличия тока и качества электрической сети.

Использование твердых видов топлива

Наиболее сбалансированная альтернатива газовому отоплению – котлы, работающие на твердых видах топлива.

Данные устройства совмещают в себе сравнительно большую доступность твердого топлива, низкую стоимость установки и достаточно высокую эффективность (коэффициент полезного действия может достигать значения 85% – 95%).

Работоспособность твердотопливных котлов обеспечивается за счет их периодической “дозаправки”, которую необходимо производить вручную 3-4 раза в сутки.

Следует отметить и конструкционную надежность данных котлов. Основные недостатки системы отопления на твердом виде топлива связаны с необходимостью заготовки, сушки и организации хранения дров (угля, брикета и т.д.).

Выбор способа отопления частного дома

В условиях России на выбор влияют множество факторов:

  • климатические условия региона строительства;
  • доступность того или иного топлива;
  • наличие на рынке отопительных агрегатов нужного типа;
  • личные предпочтения застройщика.

Если в регионе строительства нет газопровода, можно соорудить газгольдер и устроить отопление газовыми приборами. Но это при условии, что есть организация, занимающаяся монтажом оборудования и поставками пропан-бутана для них. Стоимость такого вида газоснабжения ниже, чем при использовании магистрального газа.

При выборе типа системы обычно выбирают не одну. Возможны перебои с подачей топлива, с отоплением таких проблем быть не должно. Поэтому параллельно с газовым или электрическим котлом устанавливают дровяные печи или агрегаты на жидком топливе, например, солярке. В таком случае отопление гарантировано при любых сбоях.

Это касательно приспособления для генерации тепловой энергии. Но имеет значение и рациональное распределение тепла внутри помещения. В частном доме чаще всего используются радиаторное водяное отопление. В последнее время в такие системы активно включаются устройства обогрева пола как вспомогательный элемент.

Это повышает эффективность обогрева и позволяет снизить температуру в радиаторных контурах. В результате меньше перегорает кислород воздуха, и улучшаются условия пребывания в таком доме.

Современные системы, как правило, выполняются многоконтурными, с раздельной регулировкой температуры в каждом из них. Обычно производится контроль в автоматическом режиме обратки с подмесом горячей воды из котла, или холодной из расширительного бачка для получения нужного нагрева системы.

Некоторые особенности имеют системы отопления двухэтажного дома. Значительная высота подъема теплового носителя в данном случае обеспечивает самопроизвольную циркуляцию естественным образом. Это позволяет отказаться от использования в трубопроводах циркуляционного насоса, а расширительный бак можно устанавливать не на чердаке, а непосредственно в котельной.

Такие устройства заполняются значительным количеством воды, поэтому их прогрев происходит медленно. Чтобы избавиться от такого недостатка, рекомендуется применять циркуляционную установку. Мощность его не велика, и, как правило, не превышает 90 Вт, а включение может производиться периодически.

Обогрев дачи – чем заменить привычные источники тепла

Попробуем обобщить, что же подразумевается под альтернативным отоплением. Чаще всего под этим термином понимают не тёплые полы, в любой их разновидности, будь то водяные или электрические, поскольку они чаще всего подключаются к централизованному отоплению или электросети. В нашем случае ключевым является слово «альтернатива», причём любым традиционным источникам энергии, будь то газ, электричество или поступающая в трубы из городской магистрали горячая вода. Поэтому будем рассматривать те способы, которые позволяют обогревать дом в полной автономии от поставщиков услуг.

Попадает ли в сектор нашего интереса бойлер? Только в том случае, если он подключен к собственной скважине, и для нагрева котла используется биогаз либо электроэнергия, получаемая от возобновляемых источников. В качестве таковых обычно подразумевают солнечную и ветровую энергию, биогаз, а также геотермальное тепло. И только во вторую очередь это экономичные системы отопления для выработки непосредственно тепла, такие, как инфракрасные панели, тёплые полы, подключаемые к тем самым возобновляемым источникам.

Что такое альтернативные источники энергии

Альтернативные источники энергии — это возобновляемые энергетические ресурсы, которые получают благодаря использованию гидроэнергии, энергии ветра, солнечной энергии, геотермальной энергии, биомассы и энергии приливов и отливов. В отличие от ископаемых видов топлива — например, нефти, природного газа, угля и урановой руды, эти источники энергии не истощаются, поэтому их называют возобновляемыми. Только за 2019 год по всему миру установлено объектов возобновляемых источников энергии (ВИЭ) общей мощностью 200 ГВт.

Доля источников энергии в мировом потреблении

(Фото: REN21)

Полная версия отчета Renewables 2020 в формате PDF (см. стр. 32)

Самое эффективное отопление: какое самое лучшее отопление для обогрева загородного дома в советах профессионалов

Для каждого дома лучше всего подходит свой тип отопления.

Какое отопление выбрать для частного дома либо коттеджа? При выборе того или иного способа отопления частного дома мы руководствуемся целым рядом факторов, среди которых можно выделить наиболее весомые:

  1. Финансовая составляющая, включающая в себя стоимость монтажа, обслуживания, эксплуатации и топлива.
  2. Возможность накопления отопительного материала.
  3. Возможность применения альтернативных вариантов отопления (при отключении электричества, перебоях с газоснабжением и т.д.).

Оптимальное сочетание приведенных выше факторов позволяет выявить наиболее эффективное отопление, которое можно применить в каждом конкретном случае для обогрева частного дома.

Какое отопление выбрать для загородного дома? Для того, чтобы каждый читатель смог найти ответ на данный вопрос, мы кратко приведем описание наиболее распространенных и эффективных схем устройства системы отопления.

Водяное отопление

Данный тип отопления относится к категории наиболее простых и надежных. Принцип действия водяного отопления основывается на нагреве воды, осуществляемом при помощи котла, и ее последующем распределении к комнатным радиаторам благодаря системе трубопроводов.

Использование циркуляционного насоса обеспечивает постоянную циркуляцию воды в этой замкнутой системе. Теплоносителем в водяной системе отопления, как правило, выступает вода либо антифриз, а котел может работать на каменном угле, дровах, природном газе, керосине и прочих видах топлива.

Водяное отопление включает в себя следующие основные элементы: котел, трубопроводы, батареи, расширительный бачок, циркуляционный насос, манометры, запорная арматура, автоматические воздухоотводчики, предохранительные клапаны.

Трубопроводы, применяемые для устройства водяного отопления, могут быть изготовлены из различных материалов:

  1. Сталь.
  2. Медь.
  3. Полимерные материалы.

Стальные трубопроводы, в отличие от нержавеющих либо оцинкованных, характеризуются низким значением коррозионной стойкости. Медные трубопроводы отличаются высокой надежностью и способностью выдерживать высокую температуру и давление.

Трубопроводы, изготовленные из полимерных материалов, довольно прочны, исключают образование осадка на внутренних поверхностях, обладают высокой стойкостью к коррозии.

Их недостатком является наличие большого коэффициента теплового расширения, способствующего образованию течей.

Таким образом, самое эффективное водяное отопление коттеджа либо частного дома можно устроить с применением медных трубопроводов. Такого мнения придерживается подавляющее большинство специалистов.

Единственный недостаток изготовленных из меди трубопроводов — сравнительная дороговизна, которая компенсируется абсолютной надежностью и способностью прослужить несколько поколений.

Схема водяного отопления. Нажмите для увеличения.

Разводка трубопроводов внутри помещений может быть выполнена однотрубной, двухтрубной либо коллекторной.

Вариант с применением двухтрубной системы — самое эффективное (для индивидуальных домов) отопление, позволяющее свободно производить регулировку температуры внутри каждого помещения.

Данный тип разводки предполагает подвод холодного и горячего трубопроводов к каждому радиатору. Распределение трубопроводов может быть осуществлено звездообразно либо в виде «шлейфа».

Коллекторная разводка предполагает подведение к каждому отопительному прибору от общего коллектора подающего и обратного трубопроводов.

Коллекторные системы отличаются высокой степенью универсальности благодаря простоте монтажа и регулировки, возможностью замены поврежденных участков трубопроводов (без разрушения конструкции пола).

Какое отопление лучше (одноконтурное, двухконтурное либо коллекторное) для загородного дома? Ответ очевиден — двухтрубное и коллекторное.

Как выбрать вид отопления

Как произвести выбор того или иного вида отопления? Какое отопление экономичнее и выгоднее?

Многолетний опыт строительства частных домов и устройства различных систем теплоснабжения подсказывает, что выбор зависит от особенностей конкретного дома (доступности топлива, удаленности от населенных пунктов, финансовых возможностей и т.д.).

Любые схемы имеют свои положительные качества и некоторые недостатки. Какое отопление лучше: водяное, воздушное, электрическое либо печное, например? Для каждого отдельного случая существует единственный ответ на поставленный вопрос.

виды, источники и системы современного альтернативного отопления загородного дома

В последнее время на смену привычным для большинства обывателей системам отопления, использующим в качестве источника тепла работающие на различных видах топлива печи и котлы, внедряются иные способы отопления жилых домов.

Данные схемы условно объединены в одну большую группу, получившую название альтернативные источники отопления.

Виды отопления, о которых пойдет речь в данной статье, уже давно стали привычными в целом ряде западноевропейских государств благодаря постоянно растущим в цене энергоносителям (нефти и газу).

Описанные ниже варианты устройства системы отопления, конечно же, приобретут заслуженную популярность и в нашей стране.

Содержание

  • 1 Тепловые насосы

  • 2 Использование биомассы

    • 2.1 Использование биогаза

  • 3 Ветрогенераторы

  • 4 Солнечные батареи

    • 4.1 Солнечный коллектор

    • 4.2 Заключение

Тепловые насосы

Тепловые насосы представляют собой вполне реальную альтернативу традиционным теплогенераторам и котлам. Принцип работы данной энергосберегающей системы несколько напоминает кондиционер, обеспечивающий перенос тепла из помещения на улицу.

Тепловой насос переносит тепло из земли в отапливаемое помещение, а обратно перемещает холод.

При работе теплового насоса энергия затрачивается не на выработку тепла, а исключительно на его перемещение.

Схема работы теплового насоса. Нажмите для увеличения.

Функциональные возможности данной системы позволяют получить ориентировочно 4,5 кВт тепловой энергии, затратив на ее транспортировку всего 1 кВт электрической энергии.

Тепловые насосы обладают высокой эффективностью, надежностью и экономичностью. Альтернативное отопление описываемого типа имеет всего один существенный недостаток – решение об его установки следует принимать только на нулевом цикле строительства.

Данное требование продиктовано большим объемом земляных работ.

Использование биомассы

Все более широкое распространение приобретают альтернативные источники отопления, использующие в качестве топлива биомассу. Данная тенденция позволяет не только обеспечить существенную экономию органических видов топлива, но и улучшить экологическую ситуацию.

Строение котла, работающего на биомассе. Нажмите для увеличения.

Тепловую энергию можно получить из самых разнообразных видов биотоплива:

  1. Солома.
  2. Отходы деревообработки.
  3. Неликвидная древесина.

В настоящее время уже успешно применяются технологии, основанные на процессе сжигания соломы. При должной автоматизации данные системы способны достичь очень высокого коэффициента полезного действия (до 95%).

Сжигание соломы позволяет получить достаточное количество тепловой энергии.

Так, теплота сгорания рулона соломы массой 300 килограммов сопоставима с теплотой сгорания, выделяющейся при сжигании 140 литров солярки либо 140 кубических метров природного газа.

Отдельно следует отметить тот факт, что сжигание соломы для получения тепловой энергии позволяет создать не только альтернативное отопление со всеми вытекающими преимуществами, но и избавляет от необходимости утилизации (сжигания) оставшихся на полях излишках соломы.

Использование биогаза

Сбор и использование возникшего в результате естественного разложения органических отходов биогаза относится к разряду одного из наиболее перспективных направлений в тепловой энергетике, получившего название биоэнергетика.

Можно выделить три основных типа биогаза:

  1. Биогаз, получившийся в результате переработки отходов животноводческих комплексов, фермерских хозяйств, бытовых отходов.
  2. Биогаз, получившийся в результате переработки сточных вод.
  3. Биогаз, получившийся в результате переработки мусора со свалок.

Альтернативное отопление с использованием биогаза, как и в предыдущем случае, позволяет существенно улучшить экологическую ситуацию.

Ниже представлена принципиальная схема биогазовой установки.

Схема биогазовой установки. Нажмите для увеличения.

Ветрогенераторы

Альтернативные (с использованием нетрадиционных источников энергии) системы отопления могут вырабатывать не только тепловую энергию, но и электрический ток, который впоследствии используется для обогрева зданий.

Типичным примером подобной системы могут служить ветрогенераторы, преобразующие в электрический ток энергию ветра.

Во многих западноевропейских странах ветрогенераторы успешно применяются и в производственном цикле крупных электростанций, и для использования на бытовом уровне (частного).

Схема функционирования ветрогенератора. Нажмите для увеличения.

Некоторые специалисты сходятся во мнении, что качество полученной при помощи ветрогенераторов энергии не соответствует принятым промышленным стандартам.

Однако данная энергия (получаемый при помощи ветрогенераторов постоянный и переменный ток) прекрасно подходит для преобразования в тепловую энергию для нужд системыотопления и горячего водоснабжения, осуществляемого при помощи ТЭНов.

Солнечные батареи

Солнечные батареи или ФЭПы (фотоэлектрические преобразователи) предназначены для получения электрической энергии от солнечного света (не следует путать с солнечными коллекторами).

Использование солнечных батарей, как и солнечных коллекторов, возможно не только в местах, где 365 дней в году стоит ясная и солнечная погода.

Данные виды альтернативной энергии относятся к разряду возобновляемых и практически “дармовых”. Единственные финансовые затраты при устройстве подобных систем – приобретение и монтаж оборудования.

В настоящее время солнечные батареи рассматриваются в качестве дополнительного источника энергии, а не основного.

Принцип работы солнечных батарей представлен на схеме.

Принцип работы солнечных батарей. Нажмите для увеличения.

Солнечный коллектор

Альтернативное отопление, основанное на использовании солнечной энергии, можно устроить и без превращения ее в электричество (промежуточная ступень).

Данную функцию выполняют солнечные коллектора, представляющие собой специальные теплообменные аппараты, осуществляющие сбор и преобразование солнечной энергии в тепловую.

Тепловая энергия от солнечных коллекторов поступает непосредственно в систему отопления либо горячего водоснабжения.

Конструкция солнечного коллектора представляет собой плоскую металлическую панель, в которой размещаются специальные каналы для жидкости (теплоносителя).

Использование солнечных коллекторов для отопления дома. Нажмите для увеличения.

Обращенная непосредственно к солнцу поверхность, как правило, окрашивается в черный цвет. Под ней располагается теплоизоляция, а над ней – специальное стекло.

Нагреваемая солнечными лучами вода скапливается в специальном баке, откуда по трубопроводам поступает в системы отопления и горячего водоснабжения.

Дома, оборудованные солнечными коллекторами, получили название “солнечные дома”. Стоимость “солнечного дома” выше обыкновенного, что с лихвой компенсируется разницей в коммунальных платежах (на 50% – 70% ниже).

Заключение

В последнее время все чаще поднимаются вопросы, связанные с экономией ресурсов и энергосбережением.

Еще буквально несколько десятилетий тому назад люди могли удовлетворить свои потребности в энергии исключительно за счет сжигания различных природных ресурсов, большинство из которых являются невозобновляемыми (газ, уголь, нефть и т.д.).

В последнее время наметилась устойчивая тенденция к увеличению стоимости этих ресурсов, подогреваемая разговорами об их ограниченных запасах, которые могут быть полностью опустошены уже в обозримом будущем.

На этом фоне альтернативные виды получения энергии для различных целей, в том числе и для отопления, выглядят уже не такими экзотичными, как раньше.

К многочисленному перечню конкурентных преимуществ подобных систем можно отнести низкую себестоимость энергии, экологическую безопасность, отсутствие вредных выбросов, полную либо частичную автономность, простоту эксплуатации.

  • Автор: admin