Альтернативне опалення приватного будинку інструкція по монтажу своїми руками, види опалювальних

Що це таке - альтернативне опалення? Яким воно буває, що може служити джерелом теплової енергії? Чи можна змонтувати альтернативне опалення приватного будинку своїми руками?

Для отримання теплової енергії не обов'язково палити викопне паливо або оплачувати величезні рахунки енергокомпаній.

Що це таке

Під цією назвою, коли його вживають в пресі, традиційно розуміються всі способи обігріти житло, які не використовувалися двадцять-тридцять років тому. У загальну купу валять і геотермальні джерела тепла, і плівкові теплі підлоги, і біопаливо, і інфрачервоні обігрівачі.

В рамках статті, проте ж, ми дозволимо собі трактувати термін куди більш вузько.

Нас цікавить альтернативне опалення будинку, яке:

Використовує в якості тепла надолужуваних джерела теплової енергії, за які не потрібно платити продавцям відповідних послуг або товарів. Як варіант - з відновних джерел береться хоча б частину теплової енергії.
Може бути реалізовано з прийнятними витратами. Як мінімум - несумісними з вартістю самого будинку.

Плівковий підлогу на фото до альтернативного опалення можна віднести з великою натяжкою. Це звичайний електричний обігрівач.

Навіщо це потрібно

Причина, по якій альтернативні системи опалення приватного будинку привертають увагу, проста і зрозуміла: зростання цін на енергоносії і, відповідно, електрику. Соляру, газ, вугілля стабільно стають дорожчими.

Корисно: магістральний газ зараз обходиться дешевше інших видів опалення. Але продовжує дорожчати. Його запаси обмежені, так що тенденція в найближчі роки збережеться і посилиться.

варіанти реалізації

геліосистеми

Сонячна енергія використовується для обігріву житла двома способами:

Шляхом трансформації в електрику, яке потім можна використовувати для роботи обігрівачів.
Для безпосереднього нагріву теплоносія, природна циркуляція або циркуляційний насос потім проганяють через радіатори або конвектори.
Найпростіше альтернативне опалення своїми руками - це саме сонячний колектор опалення (часто саморобний), циркуляційний насос і радіатор в будинку.

Для ефективного обігріву навіть невеликої квартири потрібні колектори з солідною загальною площею.

Особливість геліосистем очевидна: сонячні дні навіть в Криму або Середньої Азії все-таки змінюються похмурими. Ночі теж ніхто не відміняв. Раз так - вони непридатні в якості постійних джерел тепла.

Які варіанти реалізації можливі?

Сонячний колектор для опалення будинку працює паралельно з електронагрівачем. Температура теплоносія контролюється датчиками; при падінні нижче певного рівня в похмуру погоду включається підігрів Тенамі.
Сонячна батарея для опалення будинку забезпечується не тільки контролером і інвертором, що формує мережеву напругу з +12 або +24 вольт постійного струму, але і акумуляторною батареєю великої ємності.
У світлий час доби сонячні батареї накопичують енергію в акумуляторах; вночі або в похмуру погоду джерелом живлення служать акумулятори. При відповідній площі фотоелементів і ємності акумуляторів можна реалізувати повністю енергетично автономну систему.
Але тут нас чекає неприємний сюрприз: ми впираємося в рівень наявних технологій акумулювання електричної енергії. Кращі зразки акумуляторів проживуть в такій системі не більш п'яти років, а вартість їх заміни буде цілком порівнянна з витратами на куплене у енергокомпаній за цей період електрику.
Нарешті, найпростіше рішення, що заощаджує електричну енергію (і тепло), легко може бути реалізовано своїми руками.
Альтернативне опалення квартири або приватного будинку (вірніше, якщо бути точним, енергопостачання) в цьому випадку представляє собою сонячну батарею з контролером і інвертором, яка підключається паралельно будь-розетки, і електричні обігрівачі будь-якого типу.

Нюанс: потрібен механічний, дисковий лічильник. Електронні не вміють реєструвати зворотній напрямок струму. У сонячну погоду, коли фотоелементи виробляють електрики більше, ніж ви витрачаєте на обігрів, лічильник просто відраховує кіловат-години в зворотному напрямку. Економія більш ніж відчутна.

І тут використання електрики для обігріву на увазі велику площу батарей.

Енергія вітру

Для виробництва теплової енергії може застосовуватися і енергія, яка виробляється вітряком. Промислові вироби продаються масово і стоять цілком розумних грошей.

Єдина очевидна особливість цього рішення - великий розмір крильчатки. У 4-кіловатного вітрогенератора він досягає десяти метрів.

Всі проблеми акумулювання електричної енергії для обігріву, характерні для геліосистем, в повній мірі відносяться і до вітрогенераторам.

Зрозуміло, що використовує енергію вітру альтернативне опалення заміського будинку можна реалізувати лише в тих регіонах, для яких характерні постійні помірні вітру - перш за все в степах і на узбережжях.
Крім того, якщо сонячну енергію колектор може використовувати безпосередньо для нагріву теплоносія, то тут неминуча трансформація механічної енергії обертання вітряка спочатку в електрику і лише потім в нагрівання повітря в приміщенні. Що, як неважко здогадатися, означає зниження ККД системи.

теплові насоси

Нарешті, сама універсальна альтернатива центральному опаленню - це теплові насоси. Принцип роботи всіх пристроїв цього типу один: перенесення теплової енергії від низько потенційного джерела в будинок. Попросту кажучи, насос відбирає тепло у холодного об'єкту і віддає її гарячого.

Так працюють теплові насоси всіх типів. Різниця між ними - в джерелі низько потенційного тепла.

В основі всіх теплових насосів лежить та ж нехитра системи, яку можна побачити, розібравши будь холодильник: компресор, теплообмінник і випарник. А ось конкретна реалізація може відрізнятися дуже сильно, даючи великий розкид вартості рішення.

Грунт-вода

Теплові насоси грунт-вода - найбільш універсальні в плані кліматичної зони альтернативні джерела опалення заміського будинку. Принцип їх роботи заснований на тому, що навіть в областях вічної мерзлоти на глибині декількох десятків метрів температура грунту стабільно вище нуля.

Відповідно, теплообмінники, які забирають тепло у грунту, являють собою занурюються в свердловини зонди. Довжина магістралей становить десятки метрів; крім великої вартості самого теплового насоса, вражає ціна його установки.

Трохи дешевше обходиться, втім, монтаж теплового насоса грунт-вода з горизонтальним розташуванням колектора. Теплообмінники заглиблюються в траншеї нижче рівня промерзання. Зворотний бік такого рішення - велика площа, необхідна для установки насоса.

Отримане тепло використовується для нагріву води, яка використовується для госппотреб і для передачі тепла опалювальних приладів.

Насос грунт-вода з вертикальним і горизонтальним колекторами.

Якщо на невеликій глибині в вашому районі є проточні грунтові води - вартість реалізації проекту для вас різко зменшиться.

У проточної води куди легше відібрати потрібне нам тепло:

Можна обійтися одним занурювальним зондом-теплообмінником;
Глибина буріння може обмежитися 10-15 метрами.

Повітря-вода

У тепловому насосі, що працює за схемою повітря-вода, джерелом тепла служить повітря вулиці. Теплообмінник - радіатор зі значною площею оребрення; він обдувається тихохідним вентилятором.

Такі насоси мають куди більш демократичну вартість в порівнянні з попередніми і куди дешевше в монтажі. Однак при падінні температури на вулиці їх ефективність теж сильно падає: у холодного повітря важче відібрати теплову енергію.

Параметр COP - це співвідношення між споживанням і тепловою потужністю. Можна бачити, як воно змінюється при температурах від +7 до -15.

Повітря-повітря

Нарешті, перераховуючи альтернативні джерела опалення будинку, не можна не згадати абсолютного рекордсмена по дешевизні проекту - тепловий насос повітря-повітря. Найпростіший зразок такого пристрою - звичайна спліт-система в режимі обігріву.

Завдяки тому, що електрику витрачається не на нагрівання повітря, а на роботу перекачує з вулиці тепло компресора, обігрів кондиціонером набагато економічніше звичайного обігрівача.

У кращих зразків інверторних (використовують зворотне перетворення змінного струму в постійний і назад для зміни частоти обертів компресора) кондиціонерів на кожен кіловат витраченого електрики в будинок перекачується 5 КВт тепла.

Інвертори від пристойного виробника обходяться в суму до тисячі доларів з установкою і здатні працювати при вуличній температурі до-25С.

Інверторний кондиціонер - прекрасне рішення для помірного клімату.