3 способа альтернативного отопления для дома

С каждым годом уменьшаются мировые запасы нефти и газа, процесс их добычи усложняется, а цены растут. Именно поэтому приходится искать новые варианты энергоносителей и обеспечивать альтернативное отопление дома.

Альтернативное отоплениеМожно выбрать несколько путей уменьшения затрат на получение домашнего тепла:

  • более экономное использование традиционного топлива;
  • применение альтернативных видов энергии;
  • комбинация нескольких вариантов обогрева.

Выбирать метод отопления следует различный для конкретных условий, проделав вычисления технических возможностей и экономического результата, что поможет получить наибольший эффект.

Даже используя традиционные виды топлива и инженерные решения можно получить неожиданно выгодный вариант.

Применение возобновляемого топлива

Есть виды энергии, которые в нашем представлении постоянны и не уменьшаются, сколько бы его не использовали.

Получается такое тепло из всего, что нас окружает в природе.

При этом возможно не только применение низкопотенциальной энергии для обогрева, но и применение для этого кинематики движения рек. Более 20% потребляемой в мире энергии сейчас получается именно из этих источников, и эта пропорция демонстрирует тенденцию роста.

Тепловой насос – удачный вариант обогрева дома

Использование такой своеобразной холодильной машины, тепловой насос, для обогрева дома становится все популярнее благодаря новейшим разработкам компаний, выпускающих отопительные приборы.

Принцип работы теплового насоса

Водный тепловой насос

Но вполне реально собрать подобную установку своими руками. Основой системы будет служить водный тепловой насос — аппарат, состоящий из компрессора, теплообменника и испарителя. В зависимости от вида энергии устанавливаются системы забора тепла. Это могут быть и глубокие скважины или система коллекторов для отбора низко потенциальной энергии грунта.

схема водного тепловго насоса
Водный тепловой насос

Грунтовый тепловой насос

Более дешевый вариант – применение потенциала грунтовых вод, который требует неглубокой скважины и простого погружного зонда для подачи теплоносителя в насос. Самый доступный по цене, но слишком зависимый от внешней температуры, это тепловой насос, используемый для работы обычный наружный воздух.

схема гунтовго теплового насоса
Грунтовый тепловой насос

Для коттеджа установка такого оборудования параллельно с традиционным котлом позволит значительно снизить затраты на отопление.

Солнечная энергия в частном доме

Солнце – главный естественный и очень мощный источник тепла и света, но на поверхность земли она попадает в рассеянном виде. Чтобы использовать эту бесплатную энергию для бытовых нужд, необходимо применение специальных коллекторов и преобразователей, а потому потребуются значительные начальные затраты.

Схема солнечной нагревательной установкиВозможно два варианта применения солнечной радиации для отопления:

  • получение электричества, которое можно использовать для подключения обогревателей;
  • прямой нагрев теплоносителя, работающая параллельно с электрообогревом.

Комплект оборудования

Чтобы собрать равномерно распределенную энергию солнца на открытых площадках устанавливаются коллекторы — специальные модули, в которых происходит преобразование тепла солнца в электричество при помощи полупроводника.

Схема снабжения солнечной электроэнергиейОни могут быть двух видов. Плоский коллектор использует в конструкции адсорбер и комплект медных трубок. С одной стороны он утеплен минеральной ватой, а другая закрыта стеклом. Такие модули наиболее популярны благодаря невысокой цене, несмотря на достаточно большие теплопотери.

Вакуумный коллектор

Вакуумный коллектор представляет собой набор стеклянных трубок, каждая из которых имеет сложную конструкцию: три стеклянных трубки вложены одна в другую. В двух внутренних контурах движется адсорбирующая жидкость и нагревается от солнечных лучей. Между верхней трубкой и двумя нижними вакуумная прослойка. Специальное высокоселективное покрытие минимизируем потери тепла. Эффективность такой конструкции очень высока, она может работать круглый год, но при этом имеет довольно высокую стоимость.

Нагревшийся в коллекторе теплоноситель передает тепло в бак – аккумулятор объемом от 50 до 90 л в расчете на 1 кв.м.

Эта жидкость уже может быть использована в отоплении. Для повышения эффективности гелиосистемы применяется циркуляционный насос. Так как солнечная радиация не приходит круглосуточно, устанавливается аккумулятор, накапливающий энергию в ясный светлый день, и контроллер, управляющий его работой и выключающий при полной зарядке. Кроме этого в комплект входит инвертор, преобразующий переменный ток от солнечных батарей и аккумулятора в переменный.

Расчет количества коллекторов

Для определения параметров установки необходимо учитывать климатические особенности конкретного района. В результате исследований составлены таблица средней солнечной радиации и инсоляции в течение года для различных мест.

Так, для Москвы летом средняя дневная солнечная активность составляет 4,5 кВт ч/м2, а годовая инсоляция – 1,01 МВт/м2. Для районов с высокой интенсивностью радиации необходима большая площадь коллектора. Обязательно при расчете учитывается и количество солнечных дней в году.

С другой стороны важно знать, сколько тепла нужно для отопления и снабжения горячей водой дома. Эта величина зависит от материала изготовления, размеров, степени утепления дома и меняется в течение года, достигая максимума зимой. В зависимости от этих параметров рассчитывается площадь коллектора. В первом приближении считается, что для обогрева 1 кв.м требуется от 0,1 до 0,2 кв.м коллектора. Это значение является приблизительной. Точный расчет будет произведен специалистами фирмы, поставляющей оборудование.

Технические характеристики солнечных батарейОптимальный угол наклона коллекторов для системы отопления и горячего водоснабжения составляет 60˚. Если монтаж производится на плоской крыше с углом наклона меньшим, чем 30˚, следует выбрать вакуумный вариант, позволяющий корректировать наклон отдельно взятых трубок. Простейшая гелиосистема, которую каждый может установить своими руками, представляет собой бочку для воды, подсоединенную к абсорберу.

Применение гелиосистем

Использоваться такие установки могут для подключения к радиаторам отопления в доме, обеспечивать горячее водоснабжение и систему теплых полов.

Но даже в районах с большой солнечной активностью невозможно установить только коллекторы такого размера, чтобы полностью обеспечить отопление частного дома.

Такая установка будет целесообразной в качестве дополнительного источника и может обеспечить почти 30% необходимой в доме энергии и до 60% тепла для получения горячей воды.

ГелиосистемыСегодня многие производители теплотехники предлагают готовые гелиосистемы для параллельного подключения с традиционными котлами. При использовании комбинации солнечной установки и конденсационного оборудования в небольшом частном доме с хорошей теплоизоляцией получается максимальная эффективность.

Во многих странах применение гелиосистем стало обязательным условием при строительстве домов. Это связано не только с вопросами экономии, но и с требованиями природозащитных организаций и необходимостью уменьшения выбросов газов в атмосферу.

Экономное отопление

Если использовать альтернативные источники в качестве дополнения к основному отоплению, можно хорошо сэкономить во время их эксплуатации. Основные затраты требуются на покупку и монтаж оборудования. Но в районах, где затруднено подключение к каким-либо традиционным источникам энергии, такие системы дают возможность обеспечить комфортные условия и тепло.

При одновременной установке грунтового теплового насоса и солнечного коллектора. Еще на этапе строительства должны быть предусмотрены все необходимые инженерные системы, отведена специальная комната под оборудование, спроектирована крыша особой формы и размеров. Для функционирования теплового насоса должны быть проведены земляные работы и проложены трубы на глубину ниже промерзания грунта. И обязательно проведение максимальной теплоизоляции дома. При таких условиях можно получить абсолютно автономный частный дом без использования традиционных теплоносителей.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Утепление в доме
Остались вопросы? Задавайте!