Альтернативное отопление частного дома своими руками: источники энергии и тепла для частного дома

Отопление дома тепловыми насосами по типу вода-вода

Данные способы обогрева предполагают необходимость иметь скважину для забора грунтовой воды и для обратного слива отработанной воды в грунт. Потребителю для небольшого частного дома придется пробурить таких скважин 2-3 штуки для водоразбора и 1-2 для отработанного слива. Глубина бурения должна составлять 50 м. Также необходимо получить разрешение государственных служб контроля.

Внешний вид насоса вода-вода.
Для того чтобы был реализован подобный проект, необходима скважина, через какую будет делаться сбор воды и необходим обратный слив, через который отработанная вода уходить будет назад в грунт

Отопление с помощью теплового насоса

Для небольшого дома потребуются 2-3 скважины для сбора воды и 1-2 для слива отработанной воды. Скважину необходимо пробурить на глубину около 50 метров. Чтобы совершать это потребуется разрешение со стороны госинспекции.

Системы традиционного типа

Для обогрева загородного дома замечательно подойдет знаменитая отопительная схема – «тёплый пол». Во время работ по монтажу не потребуется проведение дополнительных перепланировок. Можно экономить значительные суммы денег на отоплении. Система укладывается под напольное покрытие. Если есть наличие необходимых знаний и навыков монтаж теплого пола можно выполнить своими руками.

Монтажный процесс теплого пола.
При выборе положительной системы отопления для приватного дома, следует обратить свое внимание на следующие параметры:

• наличие или отсутствие магистрального газопровода (в Российской Федерации газифицировано около 67% территории);
• доступность видов топлива;
• примерный энергетический расход тепла (рассчитывается в КВт на один квадратный метр площади, если в виде носителя тепла применяется вода, то здесь расчёты ведутся в ГКал);
• наличие/отсутствие коммуникаций (отводов магистральных электро сетей и другое);
• самостоятельное или соединенное с центральными сетями отопление.

Разумеется, необходимо учитывать и массу вторичных критериев, к примеру как материал, из которого изготовлен дом, характерности климата местности (например, на крайнем Севере просто физически невозможно использовать для отапливания жидкое горючее, которое теряет свою воспламеняющую способность уже при -30C° — -35C°).

Теперь осталось выяснить, какая обогревательная система частного дома является самой экономной. В этой номинации у нас с приличным отрывом побеждают водяные теплые полы. И вот почему:

• Электрические полы минимум на 30% экономичней, чем радиаторы (при воплощении особых условий регулировки температуры и монтажа котла для низкотемпературных систем);
• Электрические полы греют снизу вверх, в то время как радиаторы греют первым делом потолок;
• Электрические полы работают на низкой температуре. Большой предел – 45 градусов.
• Электрические полы можно отопить чем желаете.

Именно так и говорят во всем интернете. В реальности все Современные системы по экономности примерно одинаковые. Значения не имеет, что вы смонтируете, важно, как точно вы будете все это настраивать. Чем точнее регулировка системы отопления, тем экономичней она функционирует
В реальности 5 см на нижнем этаже абсолютно достаточно. Если Вы конечно не живете в регионе с большими холодами.

Самое огромную популярность получили солнечные батареи, которые можно использовать как альтернативное отопление частного дома. Наиболее простая схема состоит из циркулирующего насоса, коллектора и солнечного модуля.
Реализовать отопление с использованием солнечных кремниевых модулей можно одним из 2-х вариантов:

• При помощи водяного коллектора
• С помощью электрических обогревателей

Наиболее широкое распространение получил первый метод, в котором энергия солнца собирается непосредственно в электрическую энергию и используется для питания Нагревательных элементов – Нагревательных ТЭНОВ. Последние с собственной стороны подогревают в специальной емкости (коллекторе) тепловой носитель в жидком виде, который с помощью насоса двигается по отопительной системе. Чтобы не позволить перегрева, следует установить термостаты, контролирующие температуру жидкости и управляющие работой Нагревательных элементов.
Второй метод заключается в работе в качестве отопительных элементов электрических устройств: обогревательные приборы конвекторного типа, системы отопления, пленочные теплые полы и т. д. Таким образом, солнечная энергия преобразуется в электрическую и с помощью инвертора и контроллера направляется питать приборы отопления.

Использование солнечной энергии некоторым может показаться самым оптимальным и классическим вариантам, однако не стоит забывать о смене суток или неприятной погоде. В такие моменты времени модули могут не вырабатывать нужного количества электроэнергии.
Выход из ситуации есть – необходимо приобретать и устанавливать дорогие аккумуляторы. Они будут собирать энергию и снабжать ею в периоды, когда солнечные модули бездействуют. Недостаток заключается в непродолжительном времени службы – 5-6 лет.
Сегодняшние системы отопления в частных домах и коттеджах выделяются личным разнообразием. Их можно классифицировать по таким критериям, как способ передачи тепла и вид используемого топлива. Если не учитывать такие системы, которые обогревают помещение с помощью камина или печи, то самыми популярными считаются отопительные системы водяного типа.
Такие системы отопления загородных домов греют воздух в доме за счёт контакта воздуха с горячими дизайн радиаторами и трубами. Воздух который нагрелся начинает перемещаться вверх и нагревается с более холодным воздухом и таким образом пространство в доме начинает обогреваться. Такой нагрев называется контактным.

Движение воздуха который нагрелся при эксплуатировании контактной системы отопления
Во время проектного составления гидравлической системы для отапливания частного дома необходимо держаться аналогичных расчетов, как площадь дома и кол-во этажей. Системы домового отопления с одним этажем могут значительно отличаться от систем домового отопления с 2-мя и более этажами. Различия затрагивают и типов котлов, и вдобавок выбора необходимого оборудования.
Однако не все частные сектора имеют доступ к магистрали газа. Если к примеру рядом с частным домом проходит газовая труба, то лучше всего организовать отопительную систему, которая будет работать на аналогичном топливе, как газ. Теплоносителем в газовой отопительной системе тоже будет служить простая вода, иногда может применяться и антифриз. Котел, и вдобавок его обвязка, должны иметь назначение сжигания газа.

Обогревательная система с применением газа
Выбор системы отопления загородного дома, работающей от электросети, является довольно спорным вопросом. Плюсами такой системы можно назвать ее безопасность в экологичном и природном проекте и довольно простой монтаж. А вот к недостаткам можно отнести большую стоимость на электричество и тот фактор, что в подачи электроэнергии достаточно часто могут возникать различные перебои. Это вынуждает владельцев коттеджей и загородных домов устанавливать альтернативные способы отопления.

Обогрев тепловыми насосами по типу рассол-вода

Такое альтернативное отопление дома своими руками можно оснащать практически на каждом участке. Тепловой насос способен собирать тепловую энергию из грунта, вод пролегающих под землей, недр земли или из воздуха, по этому для каждой территории можно будет найти современное решение.

Тепловой насос представляет собой коллектор из труб с теплоносителем, который ложится там, где можно собрать энергию. Компрессор обеспечивает движение носителя тепла, и после нагревания он попадает в отопительную систему дома, снабжая его теплом.
Самым простым методом является прокладка коллектора в грунте на участке: система труб укладывается под землю пониже уровня грунтового обмерзания – это лучше сделать на незастроенном участке без зелёных насаждений. Трубы присоединяются к установленному в доме компрессору, кроме того, к нему подсоединяются трубы системы для домашнего отопления. В виде носителя тепла можно выбрать воду или антифриз на основе этиленгликоля.
После запуска системы в работу она начнёт собирать тепловую энергию из окружающей среды и передавать её дому. При обеспечении с красивым эффектом циркуляции можно обогревать даже сооружения большой площади, сегодня эта технология продолжает совершенствоваться.

Вертикальный тепловой коллектор учитывает подготовку скважин в грунте: чем они глубже, тем больше тепла выйдет поднять на поверхность с помощью носителя тепла. Тепло недр земли считается неисчерпаемым источником, и со временем человечество найдёт способ использовать его более эффективно.
Чтобы осуществить подобный проект, потребуется куда более глубокая скважина, ее глубина должны быть не менее 200 метров. Трубы в скважине должны быть расставлены в форме буквы U.

Также можно оснащать такие способы отопления загородного дома теплообменником, который должен быть поставлен на глубине не менее чем 5 метров. Такой теплообменник нужен для того чтобы в различные месяцы сделать меньше разницу получаемого тепла.
Для выполнения проекта необходимо пробурить скважину до 200 м в глубину. В ней должны находиться трубы по U-образной форме параллельно с раствором. Можно устроить теплообменник, который станет размещаться на глубине не меньше пяти метров. Это необходимо Для снижения разницы получаемого тепла в различные месяцы в году.

Отопительная схема на основе насоса рассол-вода.
Глубину и кол-во скважин создают на основе возможности получить необходимые 50 Вт энергии тепла. Она выходит с каждого погонажного метра пробуренной скважины. В конце концов альтернативное отопление частного дома при помощи тепловых насосов по схеме вода-вода или рассол-вода отличается меньшими расходами на отопления по сравнению с показателями, характеризующими другие виды систем обогрева.
Еще 1 альтернативного отопления загородного дома – это монтаж потолочных специальных пленочных нагревателей. Например, фольга, которая ставится просто на потолочной поверхности. Под действием электротока происходит одинаковое распределение тепла по помещению.

Отопление частного дома по типу рассол-вода с помощью теплового насоса

Альтернативное отопление при помощи солнечных теплоаккумулирующих панелей будет напрямую зависеть от интенсивности солнечных лучей, которая считается разной в различное время года. Ночью и в пасмурную погоду излучения солнечного света не хватает для работы коллекторов.

Для чего используют

Солнечные панели чаще используются для подогрева воды или для бытовых и хозяйственных нужд. Горячая вода учавствует в теплообмене в моновалентных накопительных баках. Солнечные панели выступают в роли дополнительного источника выработки энергии тепла для систем подогрева воды и отопления в биовалентных баках накопления.
Солнечные коллекторы разделяют на 2 типа:

• плоские;
• имеющие вакуумную трубу.

Отопление солнечными батареями.
Если оборудование применять в летнюю пору, то критерий продуктивности двух вариантов будет одинаковым. Для зимы рекомендуется использовать вакуумные коллекторы. Они в основном будут работать при температуре до -35 градусов.

Плоские коллекторы способны обогревать воздух до шестидесяти градусов. Вакуумные коллекторы рассчитаны на нагрев до 90. В иных параметрах приборы схожи.
Коллекторы с вакуумными трубами прекрасно применяются в виде альтернативного отопления загородного дома. Одновременно приборы могут обогревать воду.
Из биомассы, которая включает в себя органические отходы, навоз, растения, канализационные воды, выходит биогаз в результате разложения при помощи бактерий. Не высокие дома лучше обогревать щепой из древесных гранул, поленьями, прессованными отходами промышленности обработки дерева. В котлы горючее поступает, используя любые способы автоматизированной подачи. Что касается котлов, работающих на поленьях, то в них горючее загружается вручную.

Замена газовому отоплению также включает в себя котлы, которые работают на паллетах. Они могут быть как с ручной, так и с автоматической подачей топлива. Это способствует тому, что возле котла не нужно постоянно находиться человеку. Система автоматического контроля поддерживает температуру на определенном параметре.

Так выглядит биологическое горючее.
Биогаз можно получить из биомассы, которая включает в себя различные отходы органического типа – растения, навоз, канализационные воды. Ключевым процессом для получения биогаза считается разложение с помощью бактерий. Дома с одним этажом будет эффектнее всего обогревать с помощью головешек, щепой из древесных гранул, прессованными отходами деревообрабатывающей индустрии.

Пеллетный котел с загрузочным бункером

Реализация подобной системы для отапливания может быть в разнообразных вариантах, но то, что их будет собирать – это подача топлива в автоматическом режиме. Это делает возможным то, чтобы рядом с котлом не находился человек. Такая система позволяет держать собственно те температурные показатели, которые были установлены жителями дома.
Сравнение обогревательных устройств загородного дома показало, что такая система обогрева во многих случаях зависит от того, насколько интенсивны лучи солнца в разные периоды года. Если погода будет пасмурной или ночью, коллекторы не смогут получать солнечную энергию.

Солнечные панели могут быть также добавочным источником выработки энергии тепла для отапливания в биовалентных накопительных баках или для систем, посредством которых делается подогрев воды.

Коллекторы солнечные можно разделить на два вида:

• Оснащенные вакуумной трубой;
• Плоские.

Коллекторы с вакуумной трубой прекрасно подойдут для использования во время зимы. Такие коллекторы способны выдержать температуру до –35 градусов. С помощью плоских коллекторов воздух можно разогреть до температуры в 60 градусов, а вид второй коллекторов позволяет разогреть воздух до 90 градусов. Коллекторы, оснащенные вакуумными трубами, являются идеальным вариантом для того чтобы организовать подобающее отопление загородного дома. Такие изделия могут обогревать не только воздух, но и в это же время воду.

Схематическое изображение системы для домашнего отопления
Можно выделить основные виды топлива (энергии), которое может использоваться для отопления:

• кокс, дрова уголь (твердотопливные материалы);
• газ;
• бензин, дизельное топливо (жидкотопливные материалы);
• электричество (её генерируют и солнечные батареи в том числе).

Традиционные виды топлива (кокс, уголь, дрова) считаются старыми морально. Кроме того, их использование ограничено фактически невозможностью автоматизации процесса отопления. Обычная дровяную печь, например, просит «заправки» дровами 1 раз в 6-7 часов, более совершенные котлы твердотопливные пиролизные, работающие безостановочно 10-12 часов.
Газ — в настоящий момент наиболее дешевое горючее (как минимум, для жителей России), однако его использование в отдалённых населённых пунктах не всегда возможно из-за простого отсутствия газопровода.

Проводить отдельную ветку в маленькой населенный пункт — экономично невыгодно. Конкретно благодаря этому РФ, лидирующая по всемирным запасам газа, не входит даже В первые двадцатку стран по уровню газификации территории (и это вполне поясняется объективными причинами).

Жидкое горючее имеет два существенных минуса:

1. значительная стоимость;
2. опасность использования.

Но, если в виде носителя тепла при эксплуатировании для нагрева топлива на жидкой основе брать автомобильный антифриз, то можно прекрасно сэкономить. А а все потому, что такой теплоноситель нагревается очень быстро, удерживая тепло пару суток. В общем, если произвести расчёт исходя из площади дома, то использование топлива на жидкой основе иногда даже полностью экономически лучше (правда, подходит далеко не каждый вид антифриза).

Электричество — довольно удобен в плане технической реализации вид носителя тепла, однако стоит оно дорого, да и подорожания происходят регулярно. Многие могут привести пример солнечных батарей. Однако тут необходимо учитывать такой фактор: безусловно, загородный дом в подобном случае сможет топиться самостоятельно.

Простая солнечная батарея на крыше дома
Однако стоимость солнечных коллекторов очень высока, причём, эксплуатационный их срок обычно не превышает 7-8 лет. Да и главная составляющая территории России лежит в умеренной климатической зоне с относительно очень малым количеством солнечных деньков в году.
Альтернативное домашнее отопление на даче учитывает отказ от традиционных источников энергии, к примеру как газ или уголь, и вдобавок использование новейших технологий. При этом большое внимание уделяют энергоэффективности и экологичности: в Европейских государствах сейчас стремятся создать оборудование для отапливания с КПД выше 90%, которое бы не причиняло ущерба окружающей среде. Сегодня широко используются следующие другие варианты отопления частных домов:

Солнечный обогрев. Солнечные батареи разрешено устанавливать на крышах зданий, они собирают огромное количество энергии для обогрева и горячего водоснабжения. Одно из немаловажных достоинств – доступность, сегодня такие системы становятся все дешевле.

Альтернативное отопление частного дома твёрдым топливом. Это не обычные дрова и уголь, а различные отходы деревообрабатывающего и сельскохозяйственного производства. Одним из красноречивых примеров являются пеллеты – прессованные опилки из лишних отходов трансформировались в интересное недорогое горючее.

Альтернативное отопление частного дома водородом. Водородный котёл – достойная альтернатива привычному газовому котлу: он намного безопаснее, а единственным продуктом переработки водорода считается обыкновенная вода. Не приходится сжигать горючее горючее: окисление водорода с выделением тепла проходит при помощи каталитической реакции.

Использование тепловых насосов. Эти устройства собирают тепло из окружающей среды, и принцип работы напоминает работу обычного холодильника. Использовать их можно в зонах с любым климатом.

Биологическое горючее – следующий вариант возобновляемого источника тепла, который в дальнейшем может значительно потеснить уголь или газ на мировом рынке. Для обогрева домов используются отходы производства, к примеру опилки, стружки, щепа, различный сельскохозяйственный мусор, органические отходы и другое. Для крупного фермерского хозяйства котёл, способный работать, к примеру, на соломе и опилках станет вдвойне выгодным решением: он дает возможность очищать поля и территорию от мусора и отходов и при этом не тратиться на покупку топлива.
Недостаток биотоплива – выбросы в атмосферу при его сгорании. Прямое горение также выполняет пожароопасность, хотя при правильном использовании обогревательной техники она будет сведена к минимуму. И все таки биологическое горючее – вполне привлекательный вариант из-за его большой общедоступности и небольшой цены.
Водородное горючее – очень чистый в отношении экологии вариант. Это самый лёгкий газ, который становится взрывоопасным при контакте с атмосферным воздухом из-за вступления в реакцию с кислородом.
Соединение молекул кислорода и водорода приводит к возникновению воды и энергии тепла, которая в дальнейшем и будет использоваться для обогрева дома. Использование таких котлов имеет пару немаловажных достоинств:

Так как нет реакции горения, не надо строить дымоход и выводить продукты сгорания из дома. Не нужны дымовые трубы, не будет сажи, дыма и копоти. Это достаточно комфртное решение для каждого сооружения, особенно для дачные дома.

Водородный котёл будет неопасным в противопожарном отношении при правильном использовании. Хотя водород при контакте с кислородом становится взрывоопасным, при воплощении правил работы с котлом реакция будет проходить под контролем.

Продуктом работы такого котла считается обыкновенная вода. Водородный котёл не может причинять никакого ущерба окружающей среде, по этому его относят к числу экологичных технологий грядущего.

Конструкция

Установка состоит из расширительного бака водонагрева, помпы, электрического насоса. Нагрев происходит, когда потоки воды, подающиеся в бак, соударяются между собой – выделяется тепловая энергия. При отоплении помещения водонагревательная установка присоединяется к отопительной системе частного дома, добавочной установки насоса циркуляционного не понадобится, для нагрева воды подключают нагреватель воды.

Ветрогенераторы

Альтернативные отопительные системы могут вырабатывать не только такую энергию, как тепло, но и электричество. Ток можно потом использовать для обогрева помещения. Наиболее удачным примером такой системы считается ветрогенератор. Он видоизменяет электричество в энергию ветра.
Некоторые профессионалы думают, что качество энергии, которую получают с помощью ветрогенераторов, не отвечает промышленным нормативам и нормативам. Такая энергия отлично подходит для изменения в тепло для нужд горячего водоснабжения и системы для отапливания, которые осуществляются с помощью ТЭНов.

Схема подключения ветрогенератора к системе отопления с помощью ТЭНов

Вентиляция

Использование вентиляции, как источника отопления, по очень мере, звучит интересно, ведь назначение вентиляции — удалять из помещений воздух, в котором есть пыль, ощущается дефицит кислорода и наличие неприятных запахов. Но ведь с воздухом убирается и часть теплоты. Как это может быть применено? Также в систему вентиляции (в ее приточную часть) можно своими руками установить Нагревательный ТЭН для подачи в дом подогретого воздуха.
Системы используют тёплый отходящий воздух для подогрева холодного, приточного воздуха. Великолепная экономность, показатели использования оборудования достигаются при регулировании расхода воздуха согласно его действительной потребности.