Альтернативное отопление частного дома

Что такое альтернативное отопление частного дома

Обычно под «альтернативным отоплением» понимают все способы теплоснабжения жилого дома, которые еще несколько десятилетий назад не использовали потребители. В действительности данный термин следует трактовать более узко.

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

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

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.

Возобновляемые природные источники тепловой энергии

Однако существуют такие системы и источники тепла, затраты на эксплуатацию которых существенно ниже, чем во всех описанных выше случаях, в том числе и при газовом отоплении. Речь идет о возобновляемых природных источниках тепловой энергии:

  1. Энергия ветра.
  2. Тепло земли.
  3. Солнечная энергия.

Энергия ветра

Предназначенные для индивидуального использования ветроэнергетические установки (ВЭУ) в основном применяются для производства электрической энергии для решения задач энергообеспечения дома.

В основе принципа действия данных установок лежит процесс вращения колеса при помощи силы ветра с последующей выработкой электрической энергии.

Схема работы отопления от энергии ветра. Нажмите для увеличения.

Эффективность использования ВЭУ существенно увеличивается при дополнительном использовании источников бесперебойного питания, гелиевых аккумуляторных батарей либо дополнительных фотоэлектрических панелей.

Основной недостаток ВЭУ — использование энергии ветра на полную мощность в наших климатических условиях возможно лишь 70-110 дней в году.

Тепло земли

Альтернативное отопление в частном доме может быть выполнено в виде теплового насоса, обеспечивающего сбор низкотемпературной тепловой энергии грунта, повышение ее теплового потенциала и транспортировку в систему теплоснабжения дома.

Тепловые насосы безопасны с экологической точки зрения, экономичны, способны утилизировать практически любой вид низкотемпературной теплоты.

Схема отопления дома энергией земли. Нажмите для увеличения.

К недостаткам данного варианта устройства систем теплоснабжения (отопление, горячее водоснабжение, кондиционирование воздуха) относится относительная сложность монтажа и установки, которую обязательно нужно производить при устройстве нулевого цикла из-за большого объема земляных работ.

Солнечная энергия

Использование солнечной энергии относится к разряду наиболее перспективных направлений, в том числе и в условиях умеренного климата. Принцип действия подобных систем довольно прост.

Принцип работы солнечных батарей. Нажмите для увеличения.

В гелиоколлектор поступает солнечная энергия, где производится ее преобразование в тепловую. Теплоноситель обеспечивает передачу тепловой энергии в системы отопления, горячего водоснабжения либо аккумулятор, откуда производится ее конечное потребление.

Основное достоинство солнечного отопления — практически «дармовой» возобновляемый источник энергии на протяжение круглого года.

Из недостатков можно отметить первоначальные затраты по монтажу системы и нежелательность использования в частном жилом доме в качестве основного источника тепла.

Послесловие

В данной статье мы довольно кратко рассмотрели отопление частного жилого дома, альтернативное газовому. Надеемся, что после ее прочтения вы сможете выбрать наиболее оптимальный для вас источник отопления либо отдадите предпочтение комбинации описанных выше схем.

Теплый пол

Этот способ обогрева, быстро ставший популярным, на данный момент уже вызвал разочарование у многих домовладельцев. Во-первых, он все же достаточно дорого обходится в плане энергозатрат. Во-вторых, изрядно сушит воздух в помещениях. Но в принципе системы теплого пола по-прежнему пользуются спросом, и в этой сфере появились некоторые интересные новые разработки.

Одна из них – инфракрасная пленка, укладывающаяся непосредственно под напольное покрытие. Монтаж существенно проще, чем при укладке уже ставшего традиционным «теплого пола», а обогрев вполне эффективен. Однако, как и большинство систем отопления, функционирующих за счет электричества, пленочный пол получается теплым, но не дешевым в эксплуатации.

Монтаж электрического теплого пола.

Пленочный теплый пол

Теплый плинтус – еще одна профильная новинка. Производители позиционируют этот способ отопления как экономичный, экологичный и эффективный одновременно. Он устанавливается по периметру помещения, не требуя демонтажа пола, и прогревает примыкающие стены, препятствуя при этом выходу через них тепла, сохраняя нормальную влажность в доме.

Монтаж электрического теплого плинтуса.

Надежный тепловой щит обеспечивается электрическим ТЭНом или горячей водой в зависимости от греющего элемента, используемого в плинтусе от конкретного производителя. В отличие от конвекторного принципа, в данном случае нагревание воздуха в доме происходит за счет дальнейшего излучения тепла стенами, полом, потолком и находящимися в помещении предметами обихода, а не наоборот.

Расходы на отопление

Перед тем, как выбрать подходящую систему отопления, рекомендуется изучить все технические особенности и рассчитать возможные затраты как на монтаж системы, так и на ее дальнейшую эксплуатацию. 

Из чего складываются затраты на систему отопления

Факторов, влияющих на состав издержек в целях отопления жилища, достаточно много. Чтобы определиться с экономически выгодным вариантом, надо просчитать все возможные расходы. Рекомендуется учитывать:

  • цену топлива,
  • стоимость доставки элементов системы,
  • ценовой диапазон услуг по монтажу,
  • стоимостные показатели оборудования, необходимого для установки,
  • эксплуатационные затраты.

Также в расчетах общих расходов учитывают:

  1. примерную температуру воздуха в помещении в холодные периоды,
  2. варианты проживания – постоянное либо сезонное,
  3. присутствуют ли подведенные коммуникации к дому, чтобы была возможность ими воспользоваться,
  4. насколько утеплено жилье, а также его энергоэффективность.

Все факторы требуется проанализировать в совокупности и рассчитать предстоящие расходы с их учетом.

Газовые котлы – один из самых недорогих способов обогрева помещений.

Какой вид топлива можно назвать самым доступным

При выборе отопительной системы требуется подумать о наиболее доступном варианте топлива. 

Самым удобным и выгодным считается газ, однако если подобный вариант отсутствует либо его подключение требует больших затрат, то потребуется выбрать что-то другое. В подобном случае, рекомендуется использовать то, что находится в ближайшей доступности и максимально приемлемо по иным показателям.

Так, если рядом расположен лес, то выгоднее будет использовать дрова. Поскольку гражданам не запрещено заготавливать древесину для целей отопления. Но для этого предварительно необходимо оформить соответствующий договор в территориальном подразделении Лесхоза (Департаменте Лесного хозяйства) по месту нахождения частного дома. 

При наличии льгот по обеспечению углем лучше воспользоваться данным видом топлива. 

Если имеется возможность приобретения дешевой солярки — оптимальным вариантом будет котел, работающий на дизельном топливе. 

Специалисты рекомендуют не перебирать долго, а отдать предпочтение тому варианту, который наиболее доступен в том или ином месте. Не следует забывать о том, как и где топливо будет использоваться

Если технологический процесс сложен, монтаж необходимого оборудования технически проблематичен и требует больших затрат, то лучше обратить внимание на более простые варианты отопительных систем

Печное отопление не пользуется популярностью, но камины еще можно встретить во многих домах.

Тепловые насосы

Тепловые насосы обеспечивают обогрев дома, горячее водоснабжение, кондиционирование. Такая система работает благодаря заимствованию энергии от окружающей среды. Бесплатно можно аккумулировать тепло из земли, воздуха и воды. Работая от электросети, тепловые насосы распределяют затраченную энергию ощутимо продуктивнее, чем электрические, твердотопливные или газовые котлы. При расходе 1 кВт электроэнергии, получаем 4 кВт тепла. Итак, из окружающей среды получаем бесплатно 3 кВт тепла. Такие системы стоят больше, чем газовые, твёрдотопливные или электрические котлы, но за счёт бесплатной природной энергии тепловой котёл окупается за пару лет. Энергетическая производительность тепловых насосов напрямую зависит от температуры источника низкопотенциального тепла. Таким образом, чем она выше, тем значительнее экономия.

Основы работы тепловых насосов

  1. Теплоноситель двигается по трубопроводу, который проложен, допустим, в землю, прогревается на 3−4 градуса. Потом он проходит через тепловой насос и теплообменник и передаёт тепло, которое накапливается в окружающей среде, во внутренний контур.
  2. Внутренний контур заполнен хладогеном. Это вещество обладает довольно низкой температурой кипения. Хладоген проходит через испаритель и переходит из жидкого состояния в газообразное. Это происходит в условиях низкого давления и температуры.
  3. В компрессоре происходит сжатие газообразного хладагента и повышение температуры
  4. Далее горячий газ проникает в конденсатор, где происходит теплообмен между газом и теплоносителем. В отопительную систему хладоген передаёт собственное тепло, охлаждается, и опять становится жидкостью. После этого в отопительные приборы попадает нагретая жидкость.
  5. Когда хладоген проходит через редукционный клапан — снижается давление. Далее хладоген переходит в испаритель, и происходит повторное движение цикла.

Виды тепловых насосов

Все тепловые насосы работают по такому же принципу, как и любой холодильник, но есть различия в их реализации. По типу применяемого теплоносителя тепловые насосы различаются таким образом:

  1. Грунт-вода. Наиболее универсальные тепловые насосы — грунт-вода. Они подходят практически под все климатические условия. Даже в областях вечной мерзлоты на глубине 30-ти метров температура грунта выше 0 °C. Таким образом, теплообменники погружаются в скважины, где забирают тепло у грунта. Стоимость бурения одной скважины составляет около 1500−2000 рублей за метр. Также необходимо смонтировать насос и погрузить зонды.

  2. Вода-вода. Если в Вашем районе есть грунтовые воды на небольшой глубине, тогда стоимость реализации проекта значительно уменьшится.
  3. Воздух-вода.Данный вид насоса аккумулирует тепло из воздуха. Такие насосы более просты в монтаже и цена у них довольно демократичная. Но если температура на улице падает, то эффективность такого насоса снижается.
  4. Воздух-воздух.Тепловой насос воздух-воздух наиболее дешёвый в монтаже. За счёт того, что электричество затрачивается не на обогрев воздуха, а на работу перекачивающего с окружающей среды тепла компрессора. Инвенторы хороших производителей способны обогревать помещение даже при температуре — 25 °C.

Принимая во внимание все особенности каждого вида альтернативного отопления, можно придти к выводу, что при правильных расчетах и умелом монтаже можно получить отличный вариант обогрева практически из воздуха, без расходования природных ресурсов

Как это работает

Общеизвестный факт, что температура грунта на глубине около 1.5 м и более постоянна в течение всего года. Ее значение лежит в диапазоне плюс 5—7 °С, причем температура постепенно повышается с ростом глубины. Благодаря такому явлению люди хранят продукты и овощи с огорода в подвалах.

Получается, что температура там всегда положительна и грех не использовать это тепло из земли для обогрева жилья.

Перемещать в помещения такое слабенькое тепло, как +7 °С абсолютно бессмысленно. Задача стоит не так: нам нужна именно энергия, а не температура. И в этом может помочь обычный кондиционер, только перевернутый наоборот. Ведь что он делает? Летом берет энергию изнутри здания и перемещает его наружу, а зимой – в обратном направлении. Это происходит благодаря теплообменным процессам внутри холодильной машины (цикл Карно).

Если вкратце и простыми словами, то внутри кондиционера циркулирует между двумя теплообменниками жидкость – хладоноситель. В первом она испаряется, отбирая теплоту от воздуха помещения, а во втором – конденсируется, отдавая ее в окружающую среду. Переходу хладагента из одного агрегатного состояния в другое способствуют 2 главных агрегата – компрессор и расширительный клапан.

Таким же образом выделяется тепловая энергия земли. По контуру из труб, помещенному вглубь грунта, движется теплоноситель, нагретый до температуры +7 °С. В первом теплообменнике он встречается с рабочим телом – фреоном, заставляя его испариться. Во втором фреон конденсируется, передавая полученную тепловую энергию системе отопления.

В результате такого перемещения земля охлаждается на 2—3 °С, а вот дом прогревается на 20—40 °С

Не стоит обращать внимание на несоответствие температур, ведь в земляном контуре тоже циркулирует в 10 раз больше жидкости, чем в отопительном. Энергозатраты – мизерные, расходуется электричество для работы компрессора, насоса и автоматики. В целом соотношение затрат энергии к добытой из земли – примерно 1 : 5—1 : 7

В целом соотношение затрат энергии к добытой из земли – примерно 1 : 5—1 : 7.

Энергия ветра

Человечество уже много лет использует энергию ветра. Ветряные мельницы и сейчас во многих странах служат человеку. Но сейчас энергию ветра в основном используют для получения электроэнергии. Такой вид энергии экологически чистый и безвредный для окружающей среды.

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

Главное преимущество «ветряков» в том, что человек получает возможность воспроизводить практически бесплатную электроэнергию, не учитывая небольших расходов на сооружение.

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.

Какие радиаторы отопления выбрать

Несмотря на разновидности системы отопления, в любом случае требуется специальное оборудование, с помощью которого тепло поступает в коттедж: радиаторы отопления, батареи. Все отопительное оборудование можно разделить на 4 типа:

1) Чугунные радиаторы являются отличным теплоносителем. Но они не лишены риска возникновения гидравлического удара, что может привести к повреждению их при наступлении отопительного сезона. Поскольку внутренняя поверхность радиатора шероховатая, то она способна накапливать известковый осадок, который блокирует поступление тепла в помещение. Выбирая чугунный радиатор для коттеджа, следует учитывать, чтобы была установлена местная система отопления.

2) Стальные радиаторы более устойчивы к воздействию гидравлического удара и не имеют недостатков чугунных батарей, они лучше передают тепло. Но они неустойчивы к образованию коррозии, на внутренней стенке может образовываться ржавчина, что вынуждает выполнять тщательный уход за батареями, либо потребуется слишком частая замена.

3) Алюминиевые радиаторы обладают легкой конструкцией, отлично проводят тепло, устойчивы к коррозии, но не способны выдерживать гидравлический удар. Если в коттедже используется местная система отопления, то такой радиатор может стать отличным решением.

4) Биметаллические радиаторы наиболее эффективны. Они устойчивы к коррозии, гидроударам, не образуют накипи на внутренней поверхности, отдают больше тепла. Среди недостатков выявлена только высокая цена.

Количество секций радиаторов: как грамотно выполнить расчет

Количество секций батареи: грамотный подбор

Расчет системы для обогрева проводится с обязательным подбором количества секций радиаторов. Здесь также может быть использована довольно простая формула – площадь помещения, которое подразумевается отапливать, необходимо умножить на 100 и разделить на мощность секции батареи.

  • Площадь комнаты. Как правило, все радиаторы рассчитаны на обогрев только одной комнаты, а потому общая площадь дома не нужна. Единственное исключение – если рядом с помещением, которое отапливается, находится какая-нибудь комната, не оборудованная системой обогрева;
  • Цифра 100, которая фигурирует в формуле расчета количества секций радиаторов для системы отопления, берется не «с потолка». Согласно требованиям СНиП, на один квадратный метр жилого помещения используется порядка 100 Вт мощности. Этого вполне достаточно для поддержания комфортной температуры;
  • Что касается мощности секции радиаторов отопления, то она индивидуальна и зависит, в первую очередь, от материала батарей. Если точно определить параметр невозможно, то для расчетов можно взять 180-200 Вт – это соответствует среднестатистической мощности секции современных радиаторов.

Получив все данные, можно начать расчет батарей отопления. Если взять за основу размер комнаты в 20 м2, а мощности секций в 180 Вт, то количество элементов радиаторов отопления можно вычислить следующим образом:

n=20*100|180=11

Нельзя не отметить, что для помещений, расположенных в торце или на углу здания, полученный результат следует обязательно умножить на 1,2. Таким образом, удастся достичь самых оптимальных значений, определить достаточное количество секций радиаторов для обогрева загородного коттеджа.

Электрические котлы

Устройство электрического котла является достаточно простым видом отопления, его основные узлы – это блок управления и теплообменник. К основным достоинствам можно отнести простоту монтажа и эксплуатации, экологическую чистоту и компактность.

Данный тип котлов может устанавливаться в любом жилом помещении, нет ограничений по наличию котельной. Правда, есть и свои недостатки – при отоплении значительных по площади помещений (больше 60-80 кв.м) потребуется переустройство существующей электропроводки. Для того, чтобы проводка выдерживала повышенные нагрузки следует использовать провод большего сечения.

Еще одним недостатком можно считать дороговизну эксплуатации. Если в местности случаются перебои с подачей электроэнергии, то лучше отказаться от установки электрического котла, так как в сильные морозы это может послужить причиной разморозки системы. Данный вид отопления является идеальным вариантом для загородного дома, если в нем не планируется постоянное проживание в той местности, где отсутствует газоснабжение.

Вариант 5: тепловые насосы

Как устроен тепловой насос?

В сущности, так же, как обычный холодильник.

Вот его рабочий цикл:

  1. Компрессор сжимает газообразный хладагент;
  2. Под давлением тот переходит в жидкое состояние, при этом заметно нагреваясь;
  3. Проходя теплообменник, фреон отдает избыточное тепло;
  4. Затем он проходит расширительный клапан и при резком падении давления переходит в газообразное агрегатное состояние. В полном соответствии с законами физики при фазовом переходе его температура падает на несколько десятков градусов;
  5. Во втором теплообменнике холодный фреон отбирает избыточное тепло у внешней среды. Да, она имеет невысокую температуру, но хладагент-то еще холоднее!
  6. Затем он поступает к компрессору, где сжимается — и так до бесконечности.

Цикл работы теплового насоса.

В чем прелесть использования такой схемы?

  • Энергия тратится только на работу компрессора, а не на нагрев теплоносителя. В результате на каждый киловатт-час потраченной электроэнергии в дом перекачивается 3-6 киловатт-часов тепла;
  • Пропорционально падают и требования к выделенной электрической мощности. Скажем, при лимите в 2,5 киловатта можно обеспечить тепловую мощность в 7,5 — 15 КВт, чего вполне достаточно для обогрева дома площадью в сотню квадратов.

Чем ниже температура теплоносителя, тем дешевле отопление.

Расходы

Цена киловатт-часа тепла, полученного при работе теплового насоса, составляет от 0,6 до 1,3 р. Очевидно, что это отопление без газа — одно из самых экономичных.

Оборотная сторона невысоких эксплуатационных расходов — дороговизна соответствующего оборудования и его монтажа. Скажем, за насос с тепловой мощностью 16 КВт, работающий по схеме «грунт-вода», придется заплатить около 600000 рублей. Его монтаж и наладка будут стоить еще как минимум половину этой суммы.

Разные способы монтажа грунтовых теплообменников различаются стоимостью. Бурение скважины под вертикальный теплообменник обойдется дороже, укладка коллектора в траншею ниже уровня промерзания — дешевле.

Горизонтальный (слева) и вертикальный (справа) грунтовые коллекторы.

Однако под горизонтальный коллектор требуется свободная площадь, втрое превышающая отапливаемую площадь дома.

Монтаж горизонтального коллектора. Оцените задействованную площадь участка.

В теплых регионах можно заметно сэкономить, используя наиболее дешевую разновидность тепловых насосов, работающую по схеме «воздух-воздух» (попросту говоря, инверторные кондиционеры).

Один кондиционер с тепловой мощностью около 4 КВт (12000 BTU) обойдется покупателю примерно в 30000 рублей, его установка — еще в 5000. Расходы на систему воздушного отопления мощностью 16 КВт составят 35*4=140 тысяч рублей.

У меня дома реализована именно такая схема обогрева. Два этажа общей площадью 150м2 отапливаются четырьмя инверторами. Средний расход электричества в зимние месяцы — 1500 КВт-ч/месяц; отопление продолжает выполнять свои функции даже в сильные заморозки, при редких в Крыму -15 — -20 градусах.

На фото — один из кондиционеров, отапливающих дом.

На случай более сильных морозов в доме есть дублирующая система водяного отопления с ТЭНовым электрокотлом.

Электрокотел можно задействовать, если температура на улице упадет ниже -25 градусов.

Удобство

Все виды тепловых насосов абсолютно автономны, не требуют обслуживания и способны регулировать теплоотдачу в полностью автоматическом режиме, ориентируясь на показания выносных термодатчиков.

Многие модели допускают программирование суточных и недельных циклов работы: скажем, на ночь температура в помещении может снижаться, а в выходные — подниматься на 2-3 градуса.

Бытовые кондиционеры несколько примитивнее: можно программировать только время включения и выключения в суточном цикле.

https://youtube.com/watch?v=LHsiSeLNFgo

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

Солнечные коллекторы

Солнце поставляет на нашу планету гигантское количество тепловой и световой энергии. Человек давно стремится овладеть этой альтернативной энергией, но сталкивается с многочисленными проблемами. Главное проблемой является ограниченное количество энергии, получаемой на 1 кв. м. земной поверхности. Поэтому солнечные коллекторы, используемые для аккумуляции тепла от нашей родной звезды, обладают достаточно большими размерами.

То же самое относится к солнечным батареям – ученым удалось создать достаточно эффективные солнечные элементы, вырабатывающие электроэнергию, но площадь батарей остается огромной.

Солнечные коллекторы устанавливаются на крыше и служат для генерации почти дармового тепла. Оно поступает в отопительную систему и передается в обогреваемые помещения. Благодаря достижениям разработчиков, такие системы могут показать неплохую эффективность. Отпугивают только большая стоимость оборудования и низкая эффективность в пасмурную или в очень холодную погоду.

Альтернативой солнечным коллекторам становятся солнечные электрические батареи. Они генерируют электроэнергию, которая потом превращается в тепло, создаваемое электрическими котлами. Но для получения достаточного количества электроэнергии придется заставить солнечными батареями всю крышу, потратив на это приличную сумму денег. Впрочем, для некоторых районов солнечные батареи и коллекторы могут стать наиболее приемлемыми.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий