Виды альтернативного отопления загородного дома

Большинство владельцев частного жилья стремятся оборудовать свой дом, дачу или коттедж автономной системой отопления. Но постоянный и неуклонный рост цен на основные энергоносители (газ, электричество, дизтопливо, уголь, дрова) способствует все большему интересу к такой возможности, как альтернативное отопление.

Виды альтернативного отопления загородного дома

  Под этим понятием иногда подразумевают системы инфракрасного пленочного или стержневого обогрева, теплый плинтус, а также котлы на отходах деревообрабатывающей промышленности, но это не совсем верно. Под альтернативными видами отопления следует понимать, все-таки, способы и методы, не использующие привычных видов топлива и тепловых установок, под альтернативой подразумеваются технологии с применением восполняемых источников энергии или требующие незначительных затрат на их приобретение.

Виды альтернативного отопления

В настоящее время активно развиваются технологии по созданию и усовершенствованию установок и систем, работа которых основана на использовании геотермальной, солнечной, биологической и ветровой энергии.

  1. Тепловые насосы среди современных теплогенераторов стали иметь довольно внушительную популярность за счет экологически чистой работы, экономически выгодного и оптимального использования природного тепла воздуха и земли.

Тепловые насосы можно считать наиболее универсальными приборами, так как они, по сути, являются одновременно и кондиционерами, и отопительными насосами, и установками выработки горячей воды для бытового использования. В качестве альтернативного отопления дома могут использоваться тепловые насосы как геотермального, так и воздушного типа. Принцип работы таких насосов аналогичен действию холодильников, только наоборот, то есть насос забирает рассеянную тепловую энергию окружающей среды, использует ее низкий температурный потенциал, который в установке концентрируется и передается теплоносителю отопительной системы помещения.

Геотермальные насосы, для которых источником энергии является тепло земли и подземных вод, производятся двух видов.

а) Замкнутый тип конструкции:

  • с вертикальным коллектором, расположенным в скважине значительной глубины (не менее 50 м), позволяющим использовать тепло земли и подземных вод, даже в условиях вечной мерзлоты, недостатком такой системы можно считать большие затраты на бурение;
  • с горизонтальным коллектором, размещенным змеевидно или кольцеобразно ниже уровня стабильного промерзания грунта;
  • с водным коллектором в виде колец, размещая его в водоеме, также на глубине ниже уровня промерзания;
  • с теплообменником, расположенным горизонтально, вертикально или под углом, по которому непосредственно осуществляется перемещение хладагента при помощи компрессора.

б) Открытого типа насосы как альтернативные системы отопления могут быть применены только в регионах с высоким уровнем горячих грунтовых вод. Причем необходимо иметь разрешение на оборудование подобной конструкции, так как вода из недр земли, пройдя по отопительной системе, возвращается обратно в грунт, поэтому она должна оставаться чистой, не иметь никаких вредных примесей.  Также следует иметь в виду, что для забора воды потребуется бурение 2-3 скважин, а для возврата соответственно 1-2.

Воздушные тепловые насосы, работа которых основана на использовании тепла из воздуха на улице. Например, работающая в системе обогрева сплит-система (прибор для кондиционирования воздуха), отличается значительной экономией, по сравнению с обычным обогревателем, так как электроэнергия в ней используется не для нагрева воздуха, а для его перекачки компрессором.

  1. Гелиосистемы, то есть, устройства, работающие на использовании солнечной энергии, в последние годы приобретают широкую популярность, и многие не без основания считают, что за этим направлением отопительных систем большое будущее. Тем более, что уже созданные приборы постоянно совершенствуются и модифицируются, что позволяет находить для них новые объекты применения. Уже сейчас гелиосистемы довольно широко (особенно в Европе) применяют для отопления не только теплиц и бассейнов, но и в качестве альтернативного отопления частных домов, и павильонов со значительными площадями, так как главные плюсы данных систем – бесплатная и восполняемая энергия, а также экологическая чистота. В работе систем не остается никаких отходов, не происходит загрязнения окружающей среды, действие их абсолютно бесшумно и безвредно. Даже относительно высокая цена зачастую не останавливает владельцев тех или иных объектов в желании приобрести именно этот источник тепла.

По своей конструкции солнечные коллекторы, размещаемые, как правило, на крышах объектов, могут быть плоскими или вакуумными (состоящими из цилиндрических элементов-абсорберов, КПД которых значительно выше за счет возможности использования лучевой энергии в течении всего светового дня) установками.

 Советуем прочитать статью про отопление бани

Разумеется, гелиосистемы пока не являются идеальными устройствами. Кроме изначальной дороговизны (которая в процессе работы полностью окупается бесплатным источником тепла, солнечной энергией), существует еще два довольно значительных минуса – необходима большая площадь для размещения солнечных коллекторов, а также невозможность их использования в темное время суток и в пасмурную погоду. Но при наличии достаточного места установки гелиосистемы на подходящей для этого поверхности,  вполне разрешима и вторая проблема путем подключения к аккумуляторам с емкостью, необходимой для обогрева помещения в период недостатка солнечного света. При отсутствии накапливающих энергию устройств иногда используют в темное время суток тепловые насосы или систему электрообогрева.

  1. Под биологическими энергоносителями большинство людей подразумевают теплогенерирующие установки, в работе которых используется природное углеводородное топливо, то есть, традиционные установки, котлы, в топке которых сгорают газ, нефтепродукты, уголь, торфяные брикеты, дрова или отходы дерева. Но это привычное применение биологических энергоносителей. Альтернативные источники отопления, использующие биологическую энергию, работают на полученных из биоматериалов спирте или газе.

В данной области достаточно и установок, созданных руками народных умельцев, преобразующих энергию биомассы в тепло, но и при помощи современных технологий производится уже довольно большое количество различных устройств этого направления. В качестве биомассы могут использоваться сточные воды, различные органические отходы, растения (сахарный тростник, кукуруза, рис, хлопок и т.д.), а также навоз. Биогазы, полученные в процессе соответствующей переработки этих природных продуктов, или жидкое биотопливо (спирт), созданное путем крегинг-процесса или гидрирования растительных масел и животных жиров, сжигаются практически без каких-либо выбросов в атмосферу, поэтому являются экологически чистым альтернативным производством тепла для загородного дома, коттеджа, дачи или теплицы.

  1. Ветровые установки, работа которых (как следует из названия) основана на механической энергии ветра. Такие системы, преобразующие энергию движения воздуха в электрическую, а затем при помощи нее в тепло (путем нагрева воды, кабелей, инфракрасных обогревающих устройств), экологичны и экономически выгодны, ведь изначально энергия ветра, так же, как и солнечная, бесплатна. Но и у этих систем есть некоторые неудобства, так как в данном случае необходима установка крыльчатки очень большого диаметра (ветрогенератору в 4 киловатта потребуется установка с диаметром около 10 м). Кроме того, для работы такой энергосистемы необходимы постоянные ветры, хотя бы умеренной силы, что характерно для регионов степей и на морских побережьях. Кроме того, КПД ветровых теплопроизводителей несколько ниже, чем у гелиосистем, за счет двойного преобразования энергии, тем не менее, такие установки пользуются все большей востребованностью и в Европе, и в Америке.

Совет

При огромном (и понятном) желании многих домовладельцев обзавестись теплогенератором, позволяющем в процессе его эксплуатации достичь большей экономии, то есть, альтернативным источником тепла, следует тщательно просчитать и продумать наиболее удобное для использования в каждом конкретном случае устройство, а также возможность аккумулирования энергии или запасной прибор для ее получения.