Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Источники альтернативного отопления в частном доме

Что выбрать?

На сегодняшний день существует довольно много типов топлива для отопительных систем.

Рассмотрим наиболее популярные (за исключением газа):

  • Электричество.
  • Твердое топливо.
  • Природные источники.
  • Дизельное топливо.

Каждый из указанных видов имеет собственные достоинства и недостатки.

Отопление при помощи электричества

Такая пленка чаще всего кладется под ламинат

А вот для регионов с более мягким климатом подойдет отопление посредством использования электроприборов – УФО, инфракрасных пленочных обогревателей. Сегодня теплый пол, выполненный с инфракрасной пленкой, становится все более распространенным.

Детально про реализацию такого теплого пола .

Оба способа позволяют достаточно хорошо обогревать помещение.

Но имеют одинаковые минусы:

  • высокая стоимость оборудования (как электрокотла, так и обогревателей и инфракрасной пленки);
  • высокая стоимость электроэнергии;
  • не всегда есть возможность подключения к электросети (особенно в отдаленных регионах), кроме того, оборудование весьма чувствительно к перепадам напряжения.

То есть, можно сделать простой вывод: отопление при помощи электричества – весьма дорогая альтернатива газовому отоплению.

Твердое топливо

Дрова и уголь известны на протяжении многих сотен лет. Именно эти типы топлива стали первыми, которые использовал человек для обогрева собственного жилья. И на сегодняшний день такое отопление не утратило своей актуальности.

Более того, современные котлы, рассчитанные на твердое топливо, не уступают по качеству любым другим агрегатам.

И даже имеют некоторые преимущества:

  1. Невысокая стоимость.
  2. Продолжительный срок эксплуатации.
  3. Высокий КПД.
  4. Возможность использования разных типов топлива (дрова, уголь, пеллеты).
  5. Экологичность.

Использование твердого топлива позволяет хорошо отапливать дом. А благодаря современным технологиям и численным датчикам такой котел не требует постоянного наблюдения. Достаточно просто раз или два в стуки (в зависимости от модели котла) добавлять топливо в печь.

О том, что дровишки нужно заготавливать зимой писал еще Некрасов

Существенным недостатком данного метода является необходимость хранить значительные запасы угля или дров. При этом строго следует соблюдать требования относительно помещения, в котором они будут храниться: комната должна быть светлой, сухой, хорошо проветриваемой.

Кроме того, в некоторых случаях может возникнуть проблема с поставкой топлива. Однако, если рассматривать вопрос применения твердого топлива в качестве замены газу, можно сказать, что этот способ является более доступным, чем остальные.

Природные источники

Отопление посредством использования энергии солнца и ветра, несомненно, многие считают одним из наиболее доступных, и что очень важно — экологичных. На самом деле ветер есть каждый день, и солнце светит, так почему бы не использовать их для собственного блага

С одной стороны, так и есть. Но проблема в том, что оборудование, которое вам потребуется для создания отопительной системе на солнечных батареях, стоит очень дорого. Более того – помимо солнечных батарей необходимо приобретать аккумуляторы, которые будут накапливать энергию. И чем больше емкость – тем выше цена. А между тем, средний срок эксплуатации такого оборудования составляет не более 5 лет. Поэтому вопрос об использовании такого отопления в качестве альтернативы газовому, можно даже не рассматривать. Отопление с использованием природных ресурсов, мягко говоря, обойдется очень дорого. А значит – невыгодно.

Тем не менее, некоторые делают такие системы с применением солнечных батарей: и .

Дизельное топливо

Система отопления дома дизельным топливом довольно сложная

С одной стороны, . Само топливо весьма доступно и по стоимости, и по распространенности (его можно купить в любой момент), да и оборудование, его монтаж имеют вполне приемлемую цену. Кроме того, дизельные котлы обладают неплохим КПД (75-85%) и весьма просты в обслуживании.

Но на этом достоинства данного типа отопительной системы заканчиваются. Ведь дизельное топливо требует определенных условий хранения, а кроме того, за котлом требуется постоянное наблюдение.

Как не замерзнуть без отопления

Бывает ситуация, когда создание системы отопления просто невозможно или оно временно отключено, и нужно позаботиться об утеплении жилища.

Глобально это проблему не решит, но, как временная мера, позволит удержать накопленное тепло в доме:

  • закрывают все щели в оконных и дверных проёмах;
  • старые окна дополнительно закрывают полиэтиленовой плёнкой;
  • утепляют стены, полы и чердак теплоизолирующими материалами;
  • закрывают дополнительно толстыми шторами межкомнатные проёмы.

Следует знать, что любая текстиль помогает удерживать тепло, психологически на человека воздействуют тёплые цвета в интерьере помещения. И, конечно, горячий чай и уютные меховые тапочки помогут согреться холодными вечерами. Все эти меры следует предпринимать и тогда, когда отопление в порядке, чтобы экономнее расходовать энергоресурсы.

Использование силы ветра

Еще в середине прошлого века люди научились использовать энергию ветра для получения электричества. В основе рассматриваемых систем лежат ветрогенераторы.Типичный ветряк состоит из нескольких лопастей и подключается к генератору напрямую либо через редуктор.

Ветрогенераторы

Существуют роторные, быстроходные и тихоходные модели ветрогенераторов.

  1. Тихоходные ветряки оснащаются большим количеством лопастей, практически не издают шума во время работы, но являются сравнительно малоэффективными.
  2. Конструкция быстроходного ветрогенератора обычно включает в себя 3-4 лопасти. Такая установка предназначена для скоростей ветра на уровне 10-15 м/с. Быстроходные ветряки являются довольно шумными, но отличаются высоким коэффициентом полезного действия, за что и получили наибольшее распространение в мире.
  3. Роторный ветряк выглядит как своего рода бочка. Лопасти устанавливаются вертикально. Преимуществом такого ветрогенератора является отсутствие необходимости ориентирования по направлению ветра.Роторные модели отличаются самым низким шумом и одновременно с этим наиболее скромным КПД. Обогреть частный дом при помощи роторного ветряка крайне проблематично.

Процесс проектирования газового отопления

Этап создания проекта является важным и ответственным шагом, где должны учитываться все детали. В случае самостоятельного создания проекта или с помощью соответствующего специалиста, необходимо учитывать ряд особенностей газового отопления дома.

  1. Определение количества котлов и их рабочей мощности.
  2. Выбор циркуляционного насоса определенной мощности.
  3. Наличие системы «теплый пол» или ее обустройство в дальнейшем.
  4. Схема газового отопления частного дома с учетом наличия душевых кабин, джакузи и прочих возможных элементов.

Заранее учитывая такие особенности, можно получить эффективную отопительную систему, которая удовлетворяет все потребности проживающих в доме.

Схема отопительной системы

Схема газового отопления частного дома включает в себя котел, элементы отопления (радиаторы), расширительный бак, насос и дополнительные составляющие. Вода, нагреваясь в котле, циркулирует по системе труб. В процессе движения она постепенно охлаждается и затем снова возвращается в котел. Перемещение теплоносителя осуществляется под давлением с использованием принудительной циркуляции.

В качестве дополнительных элементов схемы можно установить: запорные краны, воздухоотводчики, датчики регулирования температуры и силы потока. Расширительный бак является обязательным условием при организации отопительной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. Кроме этого потребуется особый монтаж труб (под определенным углом), увеличение их диаметра и размещение бака в наивысшей точке дома. Как правило, это делается на чердаке.

Типы разводки

Газовое отопление частного дома может быть выполнено с двумя типами разводки:

Лучевая. Отличается простотой ремонта во время отопительного сезона, а также компактностью и эффективностью. Высокая стоимость обусловлена большим размером трубопровода.

Лучевая система разводки

Тройниковая. Стоимость разводки будет ниже, чем у лучевой. Это связано с небольшим количеством труб. В данном случае не предусмотрено регулирование работы отдельных отопительных элементов.

Тройниковая разводка

Когда отопительная система будет подключена к работе с газовой магистралью, все оборудование будет требовать минимального обслуживания. Имея некоторые знания и навыки, можно самостоятельно совершать данную процедуру.

Выбор котла

Поскольку газовый котел является главным элементом отопительной системы, к его выбору необходимо отнестись с большой ответственностью. Так избежать монтажа дымохода можно путем покупки модели с закрытой камерой сгорания. А если на момент проектирования системы поблизости пока нет газовой магистрали, можно выбрать котел, работающий на двух типах топлива.

В целом данный тип оборудования имеет свою классификацию, где каждый из ее видов имеет ряд особенностей.

Газовая система отопления дома

При использования газа в качестве источника энергии для отопления частного дома также возможно несколько способов организации системы. Природный газ может поступать из сети (если дом подключен к газовой магистрали), а при отсутствии магистрали сжиженный газ может храниться в специальных емкостях. В целом газификация регионов нашей страны находится на уровне 70%, что свидетельствует о доступности данного вида энергоресурса.

Магистральный газ — на текущий момент один из самых дешевых источников тепла. Если же подключиться к магистрали возможности нет, это не ставит крест на газовом отоплении дома, ведь есть и альтернативный вариант — сжиженный газ. Он может храниться в газовых баллонах, подключаемых к системе. Кроме того, распространена практика организации специального подземного хранилища для сжиженного газа на участке, так называемого газгольдера.

Использование сжиженного газа имеет ряд недостатков, в частности, более высокая стоимость в сравнении с магистральным газом. Кроме того, использование баллонов или газгольдера предполагает периодическую дозаправку этих емкостей.

Современные газовые котлы отличаются высокой надежностью и автономностью, однако, зачастую эта автономность также завязана на электричество, необходимое для поддержания

Преимущества газового отопления дома

  • Экономичность из-за невысокой стоимости энергоресурса;
  • Относительно невысокая стоимость оборудования (газового котла);
  • Низкие потери при работе;
  • Высокая эффективность системы и возможность отапливать большие помещения;
  • Возможность четкой регулировки температуры и ее поддержания в автономном режиме.

Недостатки отопления загородного дома газом

  • Опасности использования газа в жилом доме: взрыво- и пожароопасность, риск отравления при утечке;
  • Необходимость привлечения специалистов для установки и обслуживания газового оборудования;
  • Наличие особых требований к помещению, где устанавливается газовое оборудование (обустройство приточно-вытяжной вентиляции, дымохода, наличие отдельного входа в котельную и т.д.);
  • Автономность систем газового отопления зависит от наличия электроэнергии (требуется поддержание тяги и циркуляции теплоносителя в системе).

Пример разводки водяного отопления в частном домеСтоимость газового и электрического отопления загородного дома

Всех, кто озадачен вопросом выбора системы отопления для частного дома интересует стоимость. Давайте разбираться. Мы говорим об устройстве водяного отопления в доме с подключением газового или электрического котла для функционирования этой системы.

Стоимость оборудования, а именно газового и электрического котла примерно равна. На стадии установки будут дополнительные траты для газового оборудования, поскольку в обязательном порядке требуется разработать и согласовать в ответственных инстанциях проект работы системы. Установкой газового оборудования могут заниматься только специалисты, тогда как подключить электрический котел вы можете самостоятельно. А значит потребуются дополнительные расходы на проектирование и монтаж оборудования. Подведение магистрального газа (даже при условии, что магистраль идет по границе участка) и установка газгольдера для сжиженного газа также требуют отдельных вложений.

Что касается непосредственно расходов на отопление дома. В среднем электрическое отопление  обходится на 30-50% дороже, чем газовое (при условии использования магистрального газа). Пользование сжиженным газом дороже природного примерно на 15-30%, но все же дешевле, чем использование электричества.

Таким образом, при выборе источника тепла для системы отопления с позиции финансов, нужно учитывать множество факторов. Если вы проживаете в доме сезонно (например, только в летнее время), то вполне достаточно будет использовать электрические конвекторы для периодического прогрева помещения.

Для домов, которые эксплуатируются в круглогодичном режиме и где постоянно проживают люди, требуется установка водной или воздушной системы отопления. В данном случае необходимо соотнести предполагаемые затраты и доступность ресурсов. Использовать газ на постоянной основе дешевле, но иногда, чтобы провести его на участок, необходимо затрать баснословные деньги, тогда как электричество, чаще всего на участке уже присутствует.

Дрова и уголь — дёшево, но неудобно

Для поддержания работы таких систем вам придется три-четыре раза в сутки вручную производить дозаправку. А основным минусом твердотопливных систем отопления является заготовка, просушка и хранение топлива.

Сравним расходы на отопление дома

На сколько дороже эксплуатация рассмотренных систем по отношению к газовым:

Дизельные -50-70%;
электрические — 80-100%;
угольные и дровяные — 30-50%;

Теперь вы сможете правильно выбрать подходящий альтернативный источник отопления для вашего дома. А в некоторых случаях целесообразно будет использовать комбинированное отопление.

Развитие прогресса дает нам возможность выбирать альтернативу , которая поможет не только сэкономить на обогреве помещения, но и сделает свою работу более надежно.

Если говорить об отоплении альтернативном газовому, то, скорее всего, таковыми могут являться автоматизированные системы с использованием новейших технологий. Такие системы станут идеальным вариантом для обогрева загородных частных домов.

Виды альтернативы газовому отоплению:

а) дизельное;

г) другие природные источники (воды, солнца, ветра).

Энергия ветра


Ветряные мельницы

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

Отличительные особенности ветряных генераторов

Установки различаются в зависимости от технических характеристик ветродвигателя:

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

Ветряные генераторы бывают с вертикальной и горизонтальной осью вращения.

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

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

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

Преимущества и недостатки ветряных электростанций


бесплатную электроэнергию

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

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

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

Тепловые насосы

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

Устройство и виды воздушного отопления в частных домах

Чаще всего система воздушного отопления для частного дома имеет следующие составляющие:

  • теплогенератор – обычно его роль исполняет водный калорифер, который отвечает за нагрев воздуха;
  • каналы воздуховодов для обеспечения подачи теплого воздуха в комнату;
  • вентилятор для задания направления воздушным потокам внутри помещения.

Системы ВО формируют по гравитационным или принудительным схемам.

Гравитационные схемы

Естественная или гравитационная схема подразумевает, что теплый воздух циркулирует благодаря изменению своей плотности при смене его температуры. Главное преимущество этого вида состоит в том, что система функционирует практически автономно от электрической сети. Однако из-за недостатков диапазон использования такого подхода ограничен.

Работу может нарушить сквозняк или приток прохладного воздуха с улицы, и тогда обеспечен излишний нагрев воздуха у потолка и сильное охлаждение основной части комнаты.

Принудительные схемы

Основное отличие принудительной системы – присутствие вентилятора, который регулирует направление потоков воздуха. Теплогенератор нагревает воздух, вентилятор создает давление и направляет массы по трубам. Такие вентиляционные системы устанавливают под нагревателем, в который поступает очищенным от пыли и посторонних запахов воздух. После теплообменника воздух направляется в воздуховоды, а его возврат обеспечивают обратные воздуховоды или решетки вентиляции.

Вентиляция

Использование вентиляции, как источника отопления, по крайне мере, звучит интересно, ведь назначение вентиляции — удалять из помещений воздух, в котором содержится пыль, ощущается дефицит кислорода и наличие неприятных запахов. Но ведь с воздухом удаляется и часть теплоты. Как это может быть использовано? Также в систему вентиляции (в ее приточную часть) можно своими руками установить ТЭН для подачи в дом подогретого воздуха.

Системы используют теплый отходящий воздух для подогрева холодного, приточного воздуха. Лучшая экономичность, показатели использования оборудования достигаются при регулировании расхода воздуха согласно его действительной потребности.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации