Альтернативним опаленням називають обігрів будинку за допомогою, так званих, альтернативних джерел енергії, до яких в першу чергу відноситься внутрішня енергія планети Земля. На певній глибині, яка залежить від географічного положення місцевості, її температура практично постійна і позитивна в будь-який час року.

Простий приклад: в середній смузі Росії на відстані 170 см від поверхні землі температура становить 8-10 градусів Цельсія. Таку ж температуру мають грунтові води, а річки та озера навіть взимку під товщею льоду мають температуру 3-4 С.

У місцевості, розташованої на півночі, «теплий» грунт може залягати глибше, а в південних районах, навпаки, ближче до поверхні землі. Це означає, що навіть у сильні морози надра Землі мають запас теплової енергії, достатній для обігріву житла. Проблема лише в тому, щоб правильно його використовувати для альтернативного опалення будинків.

Для цього необхідно вирішити непросте завдання: передати тепло від менш нагрітого тіла більш нагрітого тіла: теплоносія, що використовується в системах опалення (нагадаємо, що температура надр землі на прийнятною глибині становить 8-10 С).

Просте рішення складного завдання опалення в приватному будинку

Зробити це вдалося лише в середині минулого століття, після винаходу і широкого поширення побутових холодильників, пристрій яких наштовхнуло швейцарського «Кулібіна» Роберта Вебера на ідею направити виділяється морозильною камерою теплову енергію на господарські потреби і використовувати її для нагріву гарячої води.

Саме так був винайдений сучасний тепловий насос, який представляє собою не що інше, як «зворотний холодильник», образно кажучи, «відбирає холод у опалювального приміщення і передає його масі Землі».

Зрозуміло, правильніше, з точки зору професіоналів, вести мову про використання запасу теплової енергії менше нагрітого тіла і передачі його більш нагрітого тіла.

У примітивному вигляді цей процес можна описати за допомогою простої формули:

• Q \u003d CM (T2-T1), де
• Q-отримане тепло
• C-теплоємність
• M- маса
• T1 T2 різницю температур, на яку було вироблено охолодження тіла

Це означає, що кількість теплової енергії, що передається при охолодженні того чи іншого тіла, неважливо, чи йде мова про нагрітої російської печі масою кілька тонн або про радіаторі опалення, що важить пару десятків кілограмів, прямо пропорційно теплоємності матеріалу, з якого вона виготовлена, його масі і різниці температури, на яку відбувається охолодження.

Неважко здогадатися, що при охолодженні одного кілограма речовини на 50 градусів виділиться така ж кількість теплової енергії, як і при охолодженні 50 кг цього ж речовини на 1 градус.

Іншими словами, при зниженні температури грунту масою в кілька сотень тонн всього лише на частку градуса, можна отримати кількість тепла, цілком достатня для опалення приватного будинку. При цьому охолоджувати можна не тільки грунт, але і воду у водоймах, а також повітря, маса якого також володіє колосальним запасом теплової енергії.

Тепловий насос як джерело альтернативного опалення

Для альтернативного опалення приватного будинку досить купити і встановити тепловий насос, пристрій, спеціально призначене для використання низькотемпературної енергії для опалення та гарячого водопостачання і працює за принципом сучасного кондиціонера або холодильника. До речі, зовні, тепловий насос нагадує звичайний побутовий холодильник, та й по габаритах мало від нього відрізняється.

Для того щоб зрозуміти, як саме працює тепловий насос, досить згадати пристрій і принцип дії холодильника, в якому тепло «відбирається» у продуктів і «викидається» в навколишнє середовище. Саме тому рекомендується при установці холодильного обладнання створювати навколо нього вільний простір, що забезпечує своєчасний відвід тепла.

Якщо холодильник забирає тепло у продуктів і генерує холод, то тепловий насос забирає його у маси землі, води або повітря і направляє отриману теплову енергію для опалення будинку. У ньому, так само, як і в холодильнику, є випарник, дросель, компресор і конденсатор. Основна відмінність в роботі в цих пристроїв створюється за рахунок налаштувань.

Принцип роботи теплового насоса описується за допомогою циклу Карно. Розглянути його можна на прикладі системи опалення будинку за допомогою теплового насоса, що перекачує низькотемпературну енергію маси землі.

Як працює тепловий насос

Холодоагент, що циркулює по замкнутому контуру, надходить у випарник, де відбувається його розширення, що супроводжується збільшенням обсягу і зниженням рівня тиску. При цьому також відбувається випаровування холодоагенту і зниження його температури. В ході цього процесу холодоагент активно забирає теплову енергію від стінок випарника, з'єднаних з теплообмінником, по якому рухається теплоносій, званий в системі теплових насосів «розсолом». В цей час в систему теплового насоса надходить теплова енергія маси землі.

Потім холодоагент надходить у компресор, де відбувається його стиснення, а потім виштовхування в конденсатор, в ході якого відбувається підвищення температури холодоагенту до 80-120 С.

При цьому відбувається передача тепла теплоносію, циркулюючому по теплообміннику, з'єднаному з конденсатором. Охолоджений холодоагент надходить у випарник і процес повторюється. Працює тепловий насос від електричної мережі, Але споживання електроенергії та витрати на неї мізерно малі в порівнянні з одержаним ефектом, що особливо важливо для альтернативного опалення приватного будинку.

Під час роботи теплового насоса теплоносій може нагріватися до температури вище 100 градусів Цельсія, що цілком достатньо для опалення та гарячого водопостачання і дозволяє створювати певні запаси тепла, нагріваючи, наприклад, тепловий акумулятор.
Для забезпечення комфортних умов і скорочення споживання електроенергії теплові насоси оснащують термостатами, за допомогою яких підтримується необхідна температура нагріву теплоносія.

Види теплових насосів

Теплові насоси класифікують в залежності від виду теплової енергії, використовуваної для їх роботи. У зв'язку з цим розрізняють:

• геотермальні насоси, Вертикальні і горизонтальні, що використовують тепло підземних вод. При цьому передача тепла йде за схемою «вода-вода»
• водні, Що використовують тепло озер, річок і морів. При цьому передача тепла також йде за схемою «вода-вода»
• повітряні, Що використовують тепло повітряних мас. Передача тепла йде за схемою «повітря-вода»
• грунтові, Які використовують теплову енергію грунту. Передача тепла йде за схемою «грунт-вода»

Переваги та недоліки теплових насосів

Альтернативне опалення на базі теплового насоса має ряд переваг:

• Він безпечний для довкілля і людини. З ним можна бути впевненим, що дому не загрожує пожежа від несправного обладнання, в приміщення не надійдуть димові гази, а довкілля не постраждає від двоокису вуглецю
• Тепловий насос дозволяє отримувати дешеву теплову енергію
• Він може змінювати режими роботи і влітку використовуватися для кондиціонування повітря
• Він надійний і довговічний

Не випадково в розвинених країнах, наприклад, Японії, саме використання теплових насосів вважається найперспективнішим напрямом в альтернативне опалення будинків.

Подібним терміном іменуються альтернативні види опалення приватних будинків, принцип роботи яких заснований на використанні енергії, що відноситься до відновлюваної, за які нікому платити.

Сюди ж включаються види опалення, при реалізації яких подібним чином вдається виробити хоча б якусь частину тепла.

Альтернативне опалення приватного будинку своїми руками досить часто виконується з застосуванням інфрачервоних обігрівачів. Їх конструкцій в торгових мережах пропонується все більше. Вироби дуже прості і зручні в експлуатації, пропонуються за цілком прийнятними цінами.

основа подібних опалювальних пристроїв – інфрачервона плівка. Найбільш часто зустрічаються варіанти: теплі підлоги і теплі плінтуси.

Альтернативні джерела опалення можна використовувати і підключати як:

• доповнення до центрального джерела тепла (наприклад, газового котла);
• основне джерело обігріву всього будинку.

Власники особистих домоволодінь приділяють багато уваги, розглядаючи альтернативні джерела опалення приватного будинку. Причому ними дана категорія пристроїв трактується більш широко.

Сюди включають традиційні котли, що функціонують на біологічному паливі, інфрачервоне опалення, Вітрогенератори, сонячні батареї, Колектори та насоси теплові.

Розглянемо альтернативні способи опалення більш докладно.

Застосування теплових насосів (ТН) для обігріву приміщень

Такі альтернативні джерела опалення будинку, як теплові насоси, сьогодні найбільш часто використовуються в якості джерела опалення приміщень, що є альтернативним.

Причина цього полягає в тому, що зазначена технологія найбільш відпрацьована.

Принцип роботи вироби, в двох словах, характеризується, як «холодильник навпаки». Це пристрій вбирає тепло з навколишнього середовища (повітря, грунт або вода) і перенаправляє його на альтернативне опалення приміщень. В основу роботи ТН покладено фізичний принцип Карно.

Заправлений в замкнутий контур пристрою холодоагент подається на випарник, де розширюється з одночасним зниженням тиску і зростанням обсяг. Паралельно холодоагент частково випаровується, в зв'язку, з чим падає температура останнього.

Охолоджений, він починає інтенсивно акумулювати енергію, відбираючи її у стінок випарника, сполученого з теплообмінником. В останньому інтенсивно переміщується теплоносій, неформально іменований «розсолом». В ході зазначених маніпуляцій в систему надходить теплова енергія, акумульована в надрах землі.

Виробники і торгові мережі пропонують альтернативні джерела опалення приватного будинку у вигляді ТН чотирьох основних груп, що розрізняються видами теплової енергії, яку вони залучають для опалення приміщення:

1. Насоси геотермальні (як горизонтальні, так і вертикальні) здійснюють обігрів за рахунок використання тепла підземних вод. Так звана схема «вода-вода»;
2. Теплові насоси, що працюють за рахунок теплової енергії, одержуваної з відкритих водойм природного походження (Море, озеро, річка і т.п.). Реалізована схема «вода-вода»;
3. Акумулювання для опалення тепла, що міститься в повітрі, здійснюється за схемою «повітря-вода»;
4. Якщо насос витягує енергію грунту, то робота йде за схемою «грунт-вода».

Сонячна енергія або геліосистеми для опалення будинку

Енергія Сонця, завдяки розвитку нових технологій, з розряду екзотичних варіантів обігріву переходить в категорію «альтернативне опалення приватного будинку своїми руками», яке реально застосовують в якості опалювальних систем.

На сьогодні вона, найчастіше, використовується для обігріву приміщення по одному з двох варіантів:

• Сонячна енергія трансформується безпосередньо в електроенергію. Потім закумульоване електрику використовується для роботи ТЕНів.
• Сонячна енергія йде на прямий обігрів теплоносія. Останній ЄЦ, або ПЦ проходить по опалювальних приладів, Прогріваючи через них приміщення будинку.

Мінусами аналогічних систем є похмурі дні, і, неминуче що змінює день, ніч. Тому використовують сонячні колектори паралельно з різноманітними електрообігрівачами.

Альтернативне опалення своїми руками в цій версії передбачає, що реальна температура теплоносія контролюється вбудованими датчиками і, якщо її значення опускається в нічний час або в похмуру погоду нижче фіксованого мінімально дозволеного, то автоматично включається електрообігрівач.

Як правило, будь-яка сонячна батарея комплектується не тільки інвертором і контролером, завдяки яким формується U \u003d 12/24 В (по I const) але і ємною акумуляторною батареєю, В якій акумулюються надлишки електроенергії, виробленої в світлий час доби.

Альтернативні джерела опалення будинку, виконані за вказаними схемами, при необхідній площі фотоелементів і відповідних ємностях АБ, можливий варіант реалізації повністю автономній системі опалення.

Застосування котлів на біопаливі

Самостійний пристрій систем опалення, що складаються з складної конструкції труб в грунті або сонячних колекторів на даху будинку, можна замінити установкою спеціального котла, що працює на екологічно чистому біопаливі.

Обігрів приватного будинку за допомогою електричних або газових котлів не завжди буває виправданим і економічно вигідним.

Для розпалювання біокотла можна використовувати:

• дрова;
• брикети і пелети (наприклад, з тирси або торфу);
• біогаз;
• деревні гранули та тріска та ін.

Найкращим паливом для подібного котла вважаються брикети, так як вони довго горять і зберігають тепло.

Використання енергії вітру

У торгових мережах сьогодні можна зустріти цілком працездатні моделі пристроїв, які виробляють теплову енергію за рахунок використання енергії вітру (вітрогенератори), які представляють альтернативні види опалення.

Вони мають цілком пристойну продуктивність і зважене співвідношення ефективності роботи пристрою і його вартості.

Такі альтернативні системи опалення приватного будинку мають істотний недолік, мають великі розміри. Наприклад, вітрогенератор, розрахований на вироблення 4 кВт електроенергії, має дуже великі крила (до 10 метрів). Альтернативні види опалення з використанням вітру повною мірою володіють всіма недоліками, якими «хворіють» наявні в даний час геліосистеми.

Даний варіант альтернативного опалення може бути практично реалізовано тільки в районах, яким притаманні постійно дмуть вітру. В першу чергу, це степи, узбережжі, гори.

Альтернативні види опалення приватних будинків, реалізовані з урахуванням вітрогенераторів, мають мінімум на один недолік більше, ніж геліосистеми, розглянуті вище. Тут неможливо використовувати отриману енергію вітру відразу для нагріву теплоносія. Попередньо слід трансформувати отриману механічну енергію в електроенергію, і лише потім використовувати останню для нагріву теплоносія, а це знижує ККД таких систем.

У більшості з нас є нормальне газове, вугільне або комбіноване опалення. Звичайно, існує і електричний спосіб обігріву приміщення, але він не дуже поширений через високу Але що робити, якщо тепло раптом відключили, збій в трубі, знеструмлення і т. п.? Чи не замерзати ж в зимову пору! Звичайно, немає, адже в цьому випадку на допомогу приходять альтернативні джерела тепла. Це обов'язковий атрибут в екстремальній або навіть катастрофічної ситуації. Давайте поговоримо про все більш детально.

Газове й електричне опалення

Можна з упевненістю сказати про те, що сьогодні вкрай неспокійний і непростий для багатьох час. З газовою магістраллю може трапитися що завгодно. Наприклад, велика аварія усувається досить довго, а якщо альтернативних шляхів поставки немає, то люди будуть мерзнути. Щодо електричного варіанту, То, по-перше, це дорого, по-друге, не дуже надійно. Обумовлено це можливими перевантаженнями в мережі при підключенні великої кількості споживачів. Проте газ і електрику на сьогоднішній день є основними джерелами тепла. Все, що ми можемо зробити, так це убезпечити себе, встановивши аварійне обладнання. Іноді можна зробити альтернативні джерела тепла своїми руками, про це ми з вами поговоримо трохи пізніше.

Котли на твердому і рідкому паливі

Це, мабуть, два найпоширеніших рішення на сьогоднішній день. Обумовлено це великий доступністю обладнання. Звичайно, трудомісткість монтажних робіт дається взнаки, але ось вартість твердого палива (Вугілля, дрова і т. П.) Цілком розумна. Але про таке джерело тепла необхідно думати заздалегідь і встановлювати його разом з газовим обладнанням. Звісно, водяну систему можна провести паралельно з електроконвекторной, так, власне, краще і вчинити. Що ж стосується рідинних котлів, то це хороше рішення, Але за останні роки популярність такого способу обігріву все нижче. Це обумовлено підвищенням вартості на паливо. В якості останнього виступає рослинне і машинне масло, підходить і відпрацювання. Якщо ви працюєте на виробництві, де кожен день виливаються десятки, а то і сотні такого палива, то саме час задуматися над цим питанням. Такі альтернативні джерела тепла для будинку вкрай актуальні, особливо якщо є запаси масла. Давайте підемо далі.

Альтернативні джерела виготовлені - це просто

Іноді ми самі можемо щось змайструвати для обігріву. Найпростіший варіант - буржуйка. Найчастіше в якості корпусу використовується бочка або сталева труба великого діаметра. У корпусі робляться два отвори, один більше - топка, друге менше - зольник. Бажано зробити дверцята. Трохи нижче рівня дверцята топки необхідно зробити кронштейни, на які буде поміщений колосник. Останній може бути виготовлений зі звичайної арматури методом зварювання. Якщо ви робите буржуйку з труби, то необхідно заварити верхню і нижню частини. Але не забувайте про те, що вам потрібен димар. Для цього зверху вирізається невеликий отвір, І в нього вставляється труба. По суті, такі альтернативні джерела виготовлені, цілком здатні обігріти велике приміщення в холодну пору року. В якості палива використовується вугілля або дрова. Не забувайте про те, що потрібно підключатися до димаря.

Печі тривалого горіння

Даний варіант опалення за останні кілька років став більш поширеним. Обумовлено це не тільки хорошою рекламою, але і високою ефективністю методу. Суть полягає в тому, що є два етапи згоряння палива. На першому відбувається тління і виділення деревного газу, а на другому - згоряння останнього. В результаті ми маємо досить ефективне, але при цьому і економне опалення. Але необхідно ретельно стежити за вологістю палива. Якщо цей показник вищий за норму, то кількість віддається тепла буде не таким великим, іноді таке пальне навіть тліти не буде. Тому більше уваги необхідно приділяти зберіганню. Краще віддати перевагу гаражу або будь-якого іншого критого сухому приміщенню. Лідерами по виробництву печей тривалого горіння з повітряним або водяним контуром вважаються «Бренеран» (Канада) і «Булерьян». В принципі, такі альтернативні джерела тепла для квартири не повинні бути залишені без уваги. Тим більше що іноді це єдине доступне рішення.

Теплові насоси - альтернативні джерела тепла для приватного будинку

Багато про такий спосіб обігріву приміщення навіть не чули. Але на сьогоднішній день, якщо розглядати альтернативні джерела тепла, це один з кращих варіантів. Обумовлено це не тільки високою ефективністю, але і безпекою. Суть полягає в тому, що тепло, зібране з грунту або води, передається в опалювальну систему. В літній час найчастіше використовується зворотний принцип (охолодження будівлі). Як ви бачите, один тепловий насос дозволяє вирішити кілька завдань. Взимку це опалювальна система, влітку - кондиціонер. Що ж стосується ефективності, то витрати на обігрів будуть нижче приблизно на 10%, ніж на газ. Але найчастіше проблема криється в тому, що теплові насоси не кожен може собі дозволити, адже це дороге обладнання, яке потребує точного професійного монтажу. Та й надто ця система залежна від електроенергії, тому не має особливого сенсу, коли з електрикою проблеми.

Встановити ТЕК або камін

Гідродинамічна установка (нагрівальна), вона ж ТЕК, - це нове джерело альтернативного опалення приміщення. У конструкцію установки входить розширювальний бачок (гідроакумулятор), помпа і електричний насос. Принцип дії заснований на виділенні енергії від двох потоків води, які стикаються між собою при попаданні в бак. Найчастіше просто-напросто підключається до опалювальної системи квартири або будинку і не вимагає установки додаткового обладнання, такого як циркуляційний насос, Механічний фільтр і т.п.

Що ж стосується такого рішення, як установка каміна, то це є далеко не всім. Але якщо ви живете на верхньому поверсі або будівля має димохід, то проблем у вас не виникне. Звичайно, це досить дороге задоволення і вимагає багато місця в приміщенні. Але натомість ви отримаєте відмінне опалення. В принципі, це найпопулярніші альтернативні джерела тепла для дачі, де багато місця і є можливість самостійно зробити димохід. Головне - правильно опрацювати систему повітряного обігріву, щоб потоки повітря проходили через усе приміщення.

Основні відомості про геліосистемах

Геліосистеми, незважаючи на свою складність, досить популярні. Але якщо в квартирах їх використання ускладнене, то для дачі або заміського будинку це якраз те, що потрібно. Таке джерело тепла складається з (вакуумного). Встановлюється колектор на даху, де він і збирає енергію сонця. Коли промені потрапляють на його поверхню, відбувається нагрів приміщення. Примітно те, що система працює навіть при мінусовій температурі або похмурій погоді. Але не варто забувати про те, що вкрай важливо стежити за станом пластин, чистити їх від снігу, листя і т. П. Так як в результаті надходить в теплообмінник, то вона використовується для системи опалення та нагріву води для господарських потреб. Але в місцях, де сонця практично ніколи немає, такі системи встановлювати недоцільно.

Так що ж вибрати

Ми з вами розглянули основну частину альтернативних джерел тепла. Як ви бачите, їх досить багато. Але що встановіть ви, залежить тільки від вас. Так, геліосистеми краще в південних і центральних районах, А в північних їх монтувати практично марно. Для заміського будинку підійде камін, а в квартиру краще поставити Кращі альтернативні джерела тепла для гаража - це буржуйки, так як тут можна палити відпрацювання масла, що не переживаючи про специфічний запах.

висновок

Ось, в принципі, і все, що можна розповісти на цю тему. Вибір дуже великий, необхідно керуватися не тільки власними уподобаннями, але і тверезо оцінювати свої фінансові можливості, а також доцільність того чи іншого вибору. Якщо ви пару раз на рік приїжджаєте на дачу, то навряд чи має сенс там ставити геліосистему, це рівнозначно тому, що змонтувати буржуйку в квартирі з євроремонтом. Звичайно, рішення за вами, але робіть його обдумано і в першу чергу думайте про безпеку, а також про те, щоб не замерзнути в лихоліття.

подорожчання традиційних видів палива (газ, дрова, електрику, торф і т. д.) змушує шукати більш дешеві методи обігріву. Традиційні котли поступово витісняє альтернативне опалення приватного будинку, що дозволяє отримувати теплову енергію і при цьому економити кошти.

Пару слів про альтернативне опалення

Кожен розуміє термін «альтернативне опалення» по-своєму. Хтось включає в нього винятково використання поновлюваних джерел енергії, інші додають інфрачервоні обігрівачі, Плівкові підлоги і безліч інших варіантів.

Однак класичне альтернативне опалення будинку в якості теплового джерела використовує саме мимовільно-поновлювані природні ресурси, До яких відносяться вітер, сонце, тепло землі. Воно реалізується з прийнятними для кожного витратами, зате в подальшому немає необхідності платити постачальникам.

Одним з найдоступніших традиційних джерел тепла є газ. Але його вартість також постійно зростає, збільшуючи витрати на опалення. Виходом із ситуації є альтернативне опалення приватного будинку, яке може бути реалізовано численними способами. Найпоширенішими можна назвати:

1. Енергія вітру
2. Геліосистеми (сонячні батареї)
3. теплові насоси
4. Котли, що працюють на біопаливі

Наочний відео приклад

вітрова енергія

Енергія, що виробляється спеціальним вітряком, є однією з найбільш затребуваних, так як рух повітряних мас ніколи не припиниться. Сьогодні установки доступні кожному, однак належного поширення вони не отримали з об'єктивних причин:

1. Висока вартість обладнання і монтажу
2. Необхідність великої вільної площі для розміщення великогабаритного вироби

У районах, в які вітру виключно рвучкі і нечасті, використання вітряків економічно недоцільно. Отриману механічну енергію безпосередньо використовувати для нагріву теплоносія можна без спеціального трансформує пристрої.

геліосистеми

Найбільшого поширення набули сонячні батареї, які можна використовувати як альтернативне опалення приватного будинку. Найпростіша схема складається з циркулюючого насоса, колектора і сонячного модуля.

Реалізувати опалення з використанням сонячних кремнієвих модулів можна одним з 2-х способів:

• За допомогою водяного колектора
• За допомогою електричних обігрівачів

Найбільшого поширення набув перший метод, в якому енергія сонця акумулюється безпосередньо в електричну енергію і використовується для живлення нагрівальних елементів - Тени. Останні в свою чергу розігрівають в спеціальній ємності (Колекторі) рідкий теплоносій, який за допомогою насоса циркулює по опалювальній системі. Щоб не допустити перегріву, слід встановити термостати, контролюючі температуру рідини і керують роботою нагрівальних елементів.

Другий метод полягає в експлуатації в якості опалювальних елементів електричних пристроїв:, Обігрівачі, плівкові теплі підлоги і т. Д. Таким чином, сонячна енергія перетворюється в електричну і за допомогою інвертора і контролера направляється живити прилади опалення.

Використання сонячної енергії багатьом може здатися найоптимальнішим і простим варіантів, Однак не варто забувати про зміну доби або похмурій погоді. У такі моменти часу модулі можуть не виробляти достатньої кількості електроенергії.

Вихід із ситуації є - необхідно купувати і встановлювати дорогі акумулятори. Вони будуть накопичувати енергію і постачати нею в періоди, коли сонячні модулі не діють. Недолік полягає в нетривалому терміні служби - 5-6 років.

теплові насоси

Саме універсальне альтернативне опалення приватного будинку -. Вони працюють за відомим всім принципом холодильника, відбираючи тепло у більш холодного тіла і віддаючи в опалювальній системі.

Складається складна на перший погляд схема з трьох пристроїв: випарник, теплообмінник і компресор. Варіантів реалізації теплових насосів сила-силенна, але найбільш затребуваними вважаються:

• Повітря-повітря
• Повітря-вода
• Вода-вода
• Грунт-вода

Повітря-повітря

Найдешевший варіант реалізації - «повітря-повітря». По суті він нагадує класичну спліт-систему, проте електроенергія витрачається лише на перекачування тепла з вулиці в будинок, а не на обігрів повітряних мас. Це сприяє економії коштів, при цьому чудово обігріваючи будинок на протязі всього року.

ККД систем дуже високий. На 1 кВт електроенергії можна отримати до 6-7 кВт тепла. Сучасні інвертори прекрасно працюють навіть при температурах -25 градусів і нижче.

Повітря-вода

«Повітря-вода» - одна з поширених реалізацій теплового насоса, у якій роль теплообмінника грає змійовик великої площі, встановлений на відкритій місцевості. Додатково він може обдуватися вентилятором, змушуючи остигати воду всередині.

Такі установки характеризуються більш демократичною вартістю і простим монтажем. Але вони здатні працювати з високим ККД виключно при температурах від +7 до +15 градусів. Коли стовпчик опускається до негативної позначки, ефективність падає.

Грунт-вода

Самою універсальною реалізацією теплового насоса є «грунт-вода». Вона не залежить від кліматичної зони, Так як не промерзає протягом усього року шар грунту є всюди.

В даній схемі труби занурюються в землю на глибину, де протягом усього року температура утримується на рівні 7-10 градусів. Колектори можуть розташовуватися вертикально і горизонтально. У 1-му випадку доведеться бурити кілька дуже глибоких свердловин, у другому - укладати змійовик на певній глибині.

недолік очевидний: складні монтажні роботи, Які зажадають високих фінансових вкладень. Перш ніж вирішуватися на подібний крок, слід порахувати економічну вигоду. У районах з нетривалими теплими зимами варто подумати і інших варіантах альтернативного опалення приватних будинків. Ще одне обмеження - необхідно велика вільна площа - до декількох десятків кв. м.

Вода-вода

Реалізація теплового насоса «вода-вода» практично нічим не відрізняється від попередньої, однак труби колектора прокладаються в ґрунтових водах, Незамерзающих протягом року, або прилеглому водоймі. Вона обходиться дешевше за рахунок наступних переваг:

• Максимальна глибина буріння свердловини - 15 м
• Можна обійтися 1-2 зануреними насосами

Котли, що працюють на біологічному паливі

Якщо немає бажання і можливості облаштовувати складну систему, що складається з труб в землі, сонячних модулів на даху, можна замінити моделлю, яка працює на біологічному паливі. Для них необхідні:

1. біогаз
2. Гранули з соломи
3. гранули торфу
4. Тріска і т. Д.

Основні переваги

Приймаючи рішення про встановлення та подальшої експлуатації альтернативних джерел отримання теплової енергії, необхідно відповісти на питання: як швидко вони окупляться? Безумовно, розглянуті системи мають переваги, серед яких:

• Вартість одержуваної енергії менше, ніж при використанні традиційних джерел
• високий ККД

Однак слід пам'ятати про високі первинних матеріальних витратах, які можуть досягати десятка тисяч доларів. Монтаж подібних установок назвати простим можна, тому проведення робіт довіряється виключно професійної бригаді, яка здатна надати гарантію на результат.

підводимо підсумки

Затребуваність набуває альтернативне опалення приватного будинку, яке стає більш вигідним на тлі дорожчають традиційних джерел теплової енергії. Однак перш ніж починати переобладнати поточну опалювальну систему, необхідно все розрахувати, розглянувши кожен з пропонованих варіантів.

Відмовлятися від традиційного котла також не рекомендується. Його необхідно залишити і в певних ситуаціях, Коли альтернативне опалення не виконує своїх функцій, залишиться можливість зігріти свій будинок і не замерзнути

Під альтернативним опаленням слід розуміти системи, що використовують для своєї роботи безкоштовні природні ресурси. Серед найбільш популярних варіантів подібних систем можна виділити установки, що працюють із застосуванням енергії сонця і вітру. На пристрій такого обігріву при інших рівних умовах доведеться витратити менше грошей, ніж на зведення більш звичних опалювальних комунікацій, а в плані вартості експлуатації альтернативний обігрів знаходиться в безперечних лідерів.

Ще в середині минулого століття люди навчилися використовувати енергію вітру для отримання електрики. В основі розглянутих систем лежать ветрогенератори.Тіпічний вітряк складається з декількох лопатей і підключається до генератора безпосередньо або через редуктор.

Існують роторні, швидкохідні і тихохідні моделі вітрогенераторів.

1. тихохідні вітряки оснащуються великою кількістю лопатей, практично не видають шуму під час роботи, але є порівняно малоефективними.
2. конструкція швидкохідного вітрогенератора зазвичай включає в себе 3-4 лопаті. Така установка призначена для швидкостей вітру на рівні 10-15 м / с. Швидкохідні вітряки є досить гучними, але відрізняються високим коефіцієнтом корисної дії, За що і отримали найбільшого поширення в світі.
3. Роторний вітряк виглядає як свого роду бочка. Лопаті встановлюються вертикально. Перевагою такого вітрогенератора є відсутність необхідності орієнтування у напрямку ветра.Роторние моделі відрізняються найнижчим шумом і одночасно з цим найбільш скромним ККД. обігріти приватний будинок за допомогою роторного вітряка вкрай проблематично.

Саме Сонце на сьогоднішній день розглядають як найперспективнішого джерела альтернативної енергії. В середньому за рік найближча до нашої планети зірка віддає в 30-35 тисяч більше тепла, ніж витрачає все населення Землі.

Світові вчені ведуть безперервну роботу над підвищенням коефіцієнта корисної дії різних геліоустановок і фотоелектричні х перетворювачів.

У домашніх умовах можна зібрати згадані установки і використовувати їх для нагріву води, тобто побудова водяного опалення на альтернативній енергії цілком реально. Однак проізводітельнос ть саморобних установок рідко досягає навіть 50% від проізводітельнос ти повноцінних агрегатів фабричного ізготовленія.Поетому краще купити готові сонячні батареї і всі супутні елементи, а вже їх складання і установку виконати своїми руками.

Що примітно, промислові агрегати дозволяють отримувати теплу воду навіть в морозну погоду. Потрібно лише, щоб світило сонце.

Існують геліоустановки непрямого і прямого нагріву.

1. Як приклад об'єктів працюють з використанням прямого нагріву можна привести теплиці і водяні бойлери, що встановлюються на вулиці. Навіть засклена веранда є свого роду геліоустановкою з прямим нагрівом. Однак ситуація затьмарюється тим, що тепло витрачається нераціонально.
2. Непрямий же нагрів дає користувачеві можливість встановити агрегат для прийому сонячної енергії там, де буде максимально зручно, наприклад, на даху. Функції теплоносія в подібних системах зазвичай виконують спеціальні незамерзаючі рідини. Тепло передається з накопичувачі води, тепла вода забирається на побутові потреби користувача, її місце займає холодна рідина і цикл повторюється.

Також геліоустановки класифікуються на плоскі і трубчасті.

1. Перший тип має вигляд ящика з спіралевидним нагрівальним елементом, Зазвичай виготовляється з міді. З трьох сторін така спіраль теплоізолюється, з сонячної ж боку її накривають склом. плоскі установки без проблем збираються своїми руками. Це бюджетний і простий у використанні варіант, але ККД плоских установок залишають бажати кращого. Функції теплоносія в даній системі зазвичай виконує рідина, також може використовуватися вода.
2. Трубчасті блоки збираються з декількох трубок висотою до 400 см. Трубки розміщуються паралельно один одному. Система може складатися з будь-якого необхідної кількості трубок. Функцію теплоносія в такій системі виконує спеціальна рідина з низькою температурою кипіння, завдяки чому вдається істотно підвищити коефіцієнт корисної дії агрегату. У порівнянні з плоскими геліоустановки трубчасті приблизно на 30-40% ефективніше.
   Підвищити проізводітельнос ть розглянутої установки можна шляхом включення в систему спеціального насоса, теплообмінників і термоізольованими х труб. Панель встановлюється під нахилом, як правило, в 30 градусів.

Трубчасті установки відмінно підходять для підігріву води і можуть брати активну участь в опаленні будинку.

Установка для сонячного опалення будинку

В основі системи сонячного обігріву будинку буде лежати елементарний колектор, який можна зібрати своїми руками з підручних засобів.

Перший крок. Демонтувати змійовик з холодильника і ретельно промийте його чистою водою. Важливо видалити зі змійовика весь старий фреон.

Другий крок. Зберіть каркас з дерев'яних рейок. Габарити каркаса підбирайте індивідуально відповідно до розмірів змійовика. Потрібно, щоб змійовик без зайвих зусиль вміщався між рейками.

Третій крок. Нанесіть розмітку. Призначте змійовик до рейковому каркасу і нанесіть мітки там, де будуть виходити труби.

Четвертий крок. Встановіть нижню каркасну рейку. Між готовим каркасом і килимком потрібно укласти лист фольги.

П'ятий крок. Збільште жорсткість системи. Для цього набийте рейки на задню стінку конструкції.

Шостий крок. Проклейте клейкою стрічкою щілини між покладеної раніше фольгою і підставою установки. Така герметизація не дозволить холодному зовнішньому повітрю заходити всередину системи.

Сьомий крок. Встановіть труби підводки. Для підключення води відмінно підійдуть прості пластикові водопровідні труби.

Восьмий крок. Загерметизуйте стики змійовика і пластикових труб за допомогою того ж скотча.

Дев'ятий крок. Остаточно закріпіть змійовик до корпусу. Для фіксації можете використовувати хомути від старого ж холодильника. Додатково виріб слід зафіксувати за допомогою гвинтів.

Десятий крок. Накрийте систему склом і проклейте скотчем по всьому периметру.

сонячний колектор

На цьому робота по збірці сонячного колектора може вважатися завершеною. Залишиться лише закріпити опори, щоб промені сонця падали на площину колектора під прямим кутом. Додатково внизу каркаса потрібно закріпити кілька шурупів. Вони не дозволять склу з'їжджати при нагріванні.

Саморобний колектор підключається до накопичувальної ємності з водою. Ємність ж з'єднується з водопроводами і / або трубами опалення. Для підвищення ефективності роботи система комплектується насосом.

Збірка і підключення вітрогенератора

Другим за популярністю джерелом альтернативної енергії є вітер. саморобні вітрогенератори дозволяють забезпечити будинок теплом з мінімальними витратами.

Перший етап. Виберіть відповідний тип конструкції і її потужність. Новачкам рекомендується віддавати вибір на користь найбільш популярних вертикальних вітрогенераторів. Потужність підбирайте індивідуально. Підвищення потужності вітрогенератора здійснюється шляхом збільшення розміру робочого колеса і додавання додаткових лопатей.

Однак пам'ятайте, що чим потужніший буде пристрій, тим складнішою буде його балансіровка.Оптімальним варіантом для самостійного виготовлення є вітряк з робочим колесом діаметром близько 2 м і 4-6 лопатями.

Другий етап. Зробіть фундамент для вітрогенератора. Досить елементарного трехточечного підстави. Глибину і площу конструкції визначайте індивідуально з урахуванням характеристик ґрунту і особливостей клімату в місці будівництва.

Установку щогли виконуйте не раніше повного застигання підстави, тобто приблизно через 1,5-2 тижні. Замість фундаменту ви можете використовувати розтяжки. Це ще більш простий варіант установки щогли. Вирийте невеликий котлован глибиною приблизно 50-60 см, встановіть в нього щоглу вітрогенератора і надійно закріпіть конструкцію за допомогою звичайних розтяжок.

Третій етап. Виготовте лопаті. У домашніх умовах для цього прекрасно підійде металева бочка. Вам потрібно розділити ємність на однакові частини в кількості, що дорівнює числу обраних лопастей.Предварітельно нанесіть мітки, важливо, щоб лопаті мали строго однаковий размер.Вирежьте лопаті майбутнього вітрогенератора. У цьому вам допоможе болгарка. При відсутності болгарки можна обійтися ножицями для різання металу.

Четвертий етап. Зафіксуйте заготовку на генераторі за допомогою болтів, а потім відігніть лопаті. Від того, наскільки сильно будуть відігнуті лопаті, залежать багато параметрів роботи вітрогенератора. Якісь конкретні рекомендації в цьому плані дати не можна. Визначити потрібний кут ви зможете тільки досвідченим шляхом.

П'ятий етап. Підключіть до генератора електропроводи і з'єднайте елементи системи в ланцюг. Зафіксуйте генератор на щоглі вітряка, після чого підключіть проводи до щогли і включіть в ланцюг генератор і акумулятор. Дайте навантаження за допомогою дротів. На цьому вітрогенератор готовий. Можете підключати його до системи водяного опалення за допомогою все тих же накопичувальних ємностей.

При бажанні ви можете зібрати і встановити кілька вітряків, якщо одного пристрою недостатньо для повноцінного забезпечення будинку теплом.

Таким чином, використання альтернативної енергії - це дуже перспективний напрямок, однозначно заслуговує на увагу. Тепер і ви можете відчути себе частиною сучасного світу і істотно заощадити на обігріві, зібравши просту вітряну або сонячну установку. Наступні дії, і все вийде.

Вдалої роботи!

Відео - Альтернативне опалення будинку своїми руками