Отопление для дома: выбор системы и источника энергии

Выбор альтернативных источников энергии для частного дома

В современных условиях выдвигается не так много вариантов получения электричества и тепла другими путями, отличными от традиционных, особенно если коттедж находится в непосредственной близости к крупным городам.

Второй важный вопрос – окупаемость тех затрат, которые понесет собственник при установке дополнительного оборудования, его обслуживание и уход.

Разработка индивидуального проекта специалистами компании ИнноваСтрой всегда основывается на финансовых возможностях заказчика, и варианты оснащения коттеджа или загородной резиденции зависят от требований клиента и особенностей региона, где будет возводиться сооружение.

Однако альтернативные источники энергии для дома постоянно совершенствуются и могут использоваться в очень широком диапазоне – обязательно нужно продумывать возможность использования дополнительного оснащения еще на стадии проектирования.

Альтернативные источники энергии для частного дома – нужны ли они? 

Первейший вопрос, который вы должны себе задать, прежде чем заказать строительство дома с оснащением дополнительными энергетическими установками – насколько выгодно это будет для конкретного региона, сколько энергии вы получите, если решите создать независимую от коммунальщиков резиденцию.

Профессиональные сотрудники ИнноваСтрой помогут определиться с данной необходимостью, проведя всесторонний маркетинговый и финансовый анализ – ведь требования к экономическому обоснованию стройки никто не отменял.

На первом этапе вы сможете решить, стоят ли затраты того, что вы получите в результате – с другой стороны, даже небольшое количество энергии, получаемое альтернативными способами заметно снизит ваши затраты на коммунальные платежи.

Развитие различных направлений позволяет использовать высокотехнологичное оборудование, которое способно стать достойной заменой привычным источникам света или тепла.

Обратите внимание

Есть, правда, одно уточнение – экономическая окупаемость рассчитывается на очень длительный период, около 15-20 лет эксплуатации.

Не советуем думать, что затраты на строительство, подключение и обслуживание окупятся в первые пару лет эксплуатации – суровая правда такова, что из-за серьезного энергетического лобби в правительстве, оснащение для получения энергии альтернативными путями стоит достаточно дорого.

Тем не менее, несмотря на различные препоны, использование солнечной и ветровой энергии, возобновляемых источников, геотермальных устройств быстро набирает популярность в загородном строительстве и прекрасно функционирует даже в средней полосе России.

Чтобы ваш выбор альтернативных источников энергии был взвешенным и обоснованным, специалисты компании готовы предложить различные варианты комбинирования установок, использование более продвинутых и технически совершенных устройств – партнерские отношения с ведущими производителями позволяют гарантировать высочайшее качество проекта и последующего строительства.

Большинство устройств и оснащения работают со стихиями, которые невозможно контролировать и регулировать – ветер и солнечные лучи.

При проектировании крайне важно разработать такую схему, чтобы не было переработки оборудования и все источники ресурсов могли переводить один вид энергии в другой, накапливать, выполнять дополнительные функции.

Таким образом, увеличивается работоспособность оснащения, уменьшается износ, появляется возможность получения параллельных потоков энергии. Проектирование инженерных сетей в Москве компанией ИнноваСтрой тесно связано с обеспечением работоспособной замкнутой сети, где будут объединены следующие устройства:

  • Аккумуляторные батареи, накапливающие электроэнергию с регулятором степени зарядки и заполнения;
  • Преобразование тока до приемлемого уровня в 220В или 380В;
  • Нагрев воды или передача избыточной энергии на тэны и нагреватели, которые могут накапливать определенное количество горячей воды;
  • Перераспределение потоков энергии между различными потребителями, чтобы максимально рационально использовать запасы в случае простоя коттеджа в течение некоторого времени;
  • Симбиотическое взаимодействие, позволяющее получать стабильный поток энергии в течение всего года в различных климатических и погодных условиях.

Среди всего многообразия систем и оснащения, представленного на отечественном рынке, мы опишем только самые популярные источники получения энергоресурсов на загородном участке.

Геотермальные тепловые установки пока еще не получили такого широкого распространения, ввиду дороговизны и затратности строительно-монтажных работ.

Хотя, при очень благоприятных условиях на участке и близости более устойчивых тектонических образований данная технология позволяет обеспечить значительное повышение температуры отопления без использования каких-либо дополнительных устройств.

Солнечные батареи 

Распространенный способ обеспечить загородный дом бесплатным электричеством, способным при правильном расчете покрыть все затраты коттеджа практически любой площади.

Оборудование устанавливается на крыше самого дома или вспомогательных строений и работает круглый год, подавая определенный объем энергии, в зависимости от количества солнечных дней в году.

Современные батареи обладают более мощными элементами, способными улавливать солнечные лучи даже в пасмурную погоду и при незначительном потоке света зимой.

При выборе данного типа альтернативного источника следует рассчитывать уровень солнечного света и объем подаваемой энергии, чтобы получить стабильную подачу. Так как в умеренных широтах только полгода можно считать солнечным, то более мощные устройства предпочтительнее для Москвы и области, в то время как для Сочи достаточно будет обычных устройств.

Ветровые станции 

Механические устройства, которые монтируются на высокие мачты и преобразуют механическую энергию в электрическую. Ветровые устройства имеют определенные требования по установке и выделения некоторой части участка под сопутствующее оснащение.

Конечно же при расчете учитывается интенсивность ветра и преобладающее направление, а также наличие препятствий.

Поскольку самое распространенное место для коттеджных городков – это лесные массивы, то ветровую станцию придется монтировать такой высоты, чтобы она выходила за кроны деревьев, что может вылиться в достаточно большие затраты.

Наилучшее место установки – участки на открытой местности и в полях, возле рек и больших водоемов, на возвышенностях и морском побережье – чтобы у ветра не было никаких препятствий для прохождения. Наиболее продуктивным периодом эксплуатации считается время с середины осени до весны, когда погода имеет переменчивый характер и обеспечивает сильные потоки воздушных масс.

Это набор герметических трубок, сквозь которые проходит вода, нагревающаяся солнечными лучами – используется в отопительной системе, для теплого пола и в качестве основного источника горячей воды в санузлах.

По аналогии с солнечными батареями, коллекторы монтируются на крыше и оснащены современными элементами, способными обеспечивать нагрев воды даже в пасмурную погоду.

В средней полосе России солнечные коллекторы могут стать дополнительной системой бесплатной энергии наравне с основным отоплением.

Нагревательное оборудование, работающее на дровах, угле, торфе или ином типе природного топлива – самый распространенный вариант обеспечения загородного коттеджа альтернативным источником отопления и горячей воды.

В большинстве случаев, это единственный способ оснастить коттедж надежной и долговечной сетью для обеспечения комфортного проживания – потому все современные проекты имеют в составе расчеты для топочных и предполагают установку того или иного типа котла.

При выборе данного источника энергии нужно обеспечить надлежащий уровень безопасности эксплуатации и ориентироваться на доступные типы топлива, распространенные в вашем регионе.

Важно

На рынке представлены самые разные варианты твердотопливных котлов с различными принципами работы, зависящими от площади дома, способа установки и возможных вариантов использования.

При проектировании установки описанных выше устройств следует обязательно помнить о том, что все работы по обслуживанию и ремонту сразу ложатся на плечи владельца.

Каким бы современным ни было оснащение, оно состоит из большого числа компонентов различного типа, что особенно заметно в случае с котлами и ветровыми станциями.

Получение энергии от персонального оборудования во многом зависит от того, насколько качественно проводится плановое техническое обслуживание; как собственник за ним ухаживает; какие расходные материалы применяет. Нужно помнить, что в случае нарушения работы системы, предъявить претензии будет некому, кроме себя.

Немаловажным является и тот факт, что надзорные органы будут требовать выполнения разнообразных норм и положений, отвечающих за монтаж оснащения и эксплуатацию оборудования – что также усложняет самостоятельную установку оснащения. Избежать неприятностей при проектировании, сооружении и эксплуатации можно, обратившись к квалифицированным исполнителям с многолетним опытом – в компанию ИнноваСтрой.

Источник: https://innstroy.ru/enciklopedija-stroitelstva/vybor-alternativnyh-istochnikov-energii-dlya-chastnogo-doma

Выбор экономичного отопления для частного дома

Всем привет! В этой статье я выскажу свое личное мнение насчет экономичности того или иного способа отопления частного дома или коттеджа.

Мое мнение не обязательно истина в последней инстанции, но оно продиктовано моим личным опытом и простым здравым смыслом.

Я хочу помочь вам в выборе именно того способа обогрева дома, который будет наиболее удобен и экономичен именно в вашем случае. Начну с наиболее общего момента — выбора источника энергии для системы отопления.

Как выбрать наиболее дешевый источник энергии?

Тут все зависит от того в какой местности вы живете.

Например, для жителей Кузбасса наиболее дешевым и доступным источником тепла служит каменный уголь, который буквально лежит у них под ногами.

Для жителей окрестностей Братской ГЭС дешевле всего использовать для отопления электричество. Потому что стоит оно там очень дешево. В других местах это может природный газ или дрова и так далее.

Если брать «среднюю температуру по больнице», то наиболее дешевым будет твердое топливо, в качестве которого используются:

  • Бурый и каменный уголь.
  • Торф.
  • Дрова.
  • Пеллеты.

Далее по себестоимости идет природный газ (в Новосибирской области он стоит около 5 рублей за кубометр). Отопление с его помощью гораздо чище и проще, чем с помощью твердого топлива. Тут нет сажи и золы, которую необходимо выносить.

Но за все нужно платить! В некоторых регионах нашей страны подключение дома к газовым сетям может обойтись в 200, а то и в 300 тысяч рублей. Плюсом к этому нужно посчитать стоимость оборудования.

Так, например, корейский газовый котел будет стоить не менее 30 тысяч, а европейский еще больше.

Совет

Электрическое отопление тоже очень популярно в нашей стране. Электрокотлы стоят относительно дешево и монтаж их гораздо проще чем у газовых или твердотопливных, но цена на киловатт-час все портит.

Для Новосибирска отопление дома площадью 100 квадратных метров обойдется 7 — 8 тысяч рублей минимум! А чаще это цифра доходит 10000 рублей в месяц.

Но если у вас электричество стоит дешево и перебоев с ним нет, то присмотритесь к такому способу отопления.

Насчет дизельного топлива в нашей стране сейчас лучше даже не думать, если вы не владелец нефтебазы. Цены на него постоянно растут и люди выбирают такой источник энергии только тогда, когда нет другого выбора. Но если вы живете не в Антарктиде, то выбор всегда есть! Этой теме я тоже посвящал статью. Читайте, если вам интересно.

Наконец, существуют различные альтернативные источники энергии, которые можно использовать для обогрева помещений:

  • Тепловые насосы — позволяют забирать тепло из почвы, водоемов и воздуха. Широко применяются в Европе и США, где их использование поддерживается государственными дотациями. Подробнее о них читайте здесь.
  • Солнечные коллектора — с их помощью нагревают воду или получают электричество. Технологии постоянно развиваются, делая их применение все более доступным для широких масс.
Читайте также:  Нужно ли утеплять дом из газобетона — расчет

Теперь подробнее поговорим о котлах, помогающих сэкономить деньги.

Экономичные отопительные котлы

Для удобства восприятия поделим информацию на подразделы.

Твердое топливо

На современном рынке предложено множество технических решений, которые призваны увеличить КПД отопительных аппаратов. Сейчас даже на самый простой твердотопливный котел можно поставить регулятор тяги, который будет регулировать скорость сгорания топлива в котле. Тем самым повышается КПД котла, потому что меньше полезного тепла вылетает в трубу. Выглядит это вот так:

Следующей ступенью являются полуавтоматические и автоматические твердотопливные котлы, у которых процессом горения управляет электроника.  Это серьезные и дорогие аппараты, используемые чаще всего для больших коттеджей:

Еще одним дорогим вариантом являются пиролизные отопительные аппараты, в которых древесина под действием температуры разлагается и выделяет горючий газ. Этот газ смешивается с воздухом и воспламеняется. Принцип его действия изображен на рисунке ниже:

Природный газ

На данное время большинство потребителей используют настенные газовые котлы корейского или европейского производства (читайте подробнее о выборе между ними). Они потребляют значительно меньше газа, чем российские образцы с атмосферной горелкой.

Разница тут может доходить до 15 — 20%, что ощутимо по деньгам. Единственным минусом «настенников» является небольшой срок эксплуатации.

Теплообменник у них прогорает за 7 — 10 лет эксплуатации, а его замена стоит 2/3 стоимости нового отопительного аппарата.

Если вы хотите не думать про покупку котла более длительное время, то вам необходим напольный аппарат с чугунным теплообменником. Его срок жизни составляет 25 лет, но КПД будет ниже. Кроме того, вам будет необходимо сделать для него дымоход с естественной тягой, что не всегда возможно сделать без больших затрат.

Электричество

Электрические котлы делятся на следующие виды:

  • ТЭНовые — самые распространенные. На рынке есть огромное количество их моделей под любые нужды потребителя.
  • Электродные (ионные) — сомнительная штука, на мой взгляд. Я ранее написал подробную статью о них, которую советую прочитать.
  • Индукционные — нагревают теплоноситель с помощью явления электромагнитной индукции. На данный момент это экзотика. В ближайшее время собираюсь освятить его устройство и принцип работы в отдельной статье.

Электродные и индукционные аппараты здесь рассматривать не будем, а поговорим о ТЭНовых котлах, с которыми все понятно, четко и без мистики.

КПД у них всех близок к 100%, поэтому сэкономить здесь трудно. Как ни крути, а энергии на отопление нужно определенное количество и за нее придется платить.

Единственное, что я могу посоветовать это применение различной электроники, о которой я напишу ниже.

Кроме этого могут применяться отдельные электроприборы:

  • Масляные радиаторы.
  • Электрические конвекторы.
  • Теплые полы кабельные или пленочные.
  • Инфракрасные нагревательные приборы.

Как электроника помогает экономить на отоплении

Делается это тремя способами:

  1. Поддержание оптимальной температуры в помещении — этим занимаются комнатные термостаты. Ассортимент их очень широк — от самых простых, работающих на замыкание и размыкание контакта, до сложных программируемых, на которых можно выставить суточную программу по температуре в помещении. Когда-то я писал большой пост, посвященный именно им. Рекомендую к прочтению.
  2. Дистанционный контроль — осуществляется при помощи GSM-модулей или непосредственно через интернет. Такие устройства позволяют контролировать работу системы отопления из любого удобного места. Включать и выключать котел, получать данные с различных датчиков (движение, протечка воды или газа, температура). Подробнее читайте о них здесь.
  3. «Мозги» котла — в современных отопительных аппаратах установлены платы, реализующие сложные алгоритмы работы. Например, в газовых настенных котлах такие платы управляют уровнем пламени горелки (модуляция по высоте), что позволяет уменьшить или увеличить расход газа когда это нужно.

Отмечу, что в последнее время большую популярность набирают различные варианты системы «Умный дом«, которая представляет собой комплекс датчиков и управляющих устройств. Их работа контролирует климат, расход электроэнергии и воды внутри жилья, что также может сократить ваши расходы. Смотрите на видео как это выглядит в жизни:

Теплоизоляция дома и инженерных систем

Вообще, с этого раздела стоило бы начать. Ну ладно, пусть он будет последним по порядку, но не по важности. Тут на самом деле все очень просто — чем меньше будут тепловые потери от стен, окон, труб и так далее, тем меньше вам надо будет затратить топлива или электроэнергии!

Наружные стены должны иметь хорошую (желательно негорючую) теплоизоляцию. Тогда тепло будет уходить через них медленнее. Некоторые строительные материалы имеют пористую структуру, которая тоже выступает в качестве препятствия для тепла. Изолировать нужно все — стены, пол и потолок.

Смотрим видео:

Что касается окон, то тут лучше всего удерживают тепло многокамерные стеклопакеты. Кроме этого важен и размер проема — в Сибири, например, не стоит увлекаться установкой французских окон от пола до потолка. Потери тепла через них будут очень большие и придется применять различные меры для отсечения холодного воздуха от них.

Чаще всего рядом с ними в пол устанавливают специальные конвекторы, закрытые сверху решеткой.

Потери тепла могут происходить не только через конструкции дома, но и через открытые участки трубопроводов. Кроме того, на трубах, по которым протекает холодная вода начнет образовываться конденсат, а сырость вызовет появление плесневых грибков и прочих неприятностей. Поэтому трубы тоже необходимо закрывать изоляцией.

Итоги

Если вы собираетесь сэкономить на отоплении вашего дома, то для начала вам придется сделать определенные вложения в оборудование. Не бойтесь, эти затраты не вылетят в трубу.

Со временем все окупится за счет уменьшения ваших счетов за газ, электроэнергию или уголь. Главное подойти к этому вопросу комплексно, иначе результат будет не тот.

На этом пока все! Жду ваших комментариев и лайков в социальных сетях!

Источник: http://znayteplo.ru/otoplenie/vybor-ekonomichnogo-otopleniya-dlya-chastnogo-doma/

Отопление частного дома: выбор энергоносителя и методы сокращения потребления энергии

Главная > Создание оптимального микроклимата в Вашем доме: полезная информация > Отопление частного дома: выбор энергоносителя и методы сокращения потребления энергии

Ответ на вопрос о выборе источника энергии для отопления частного дома не всегда очевиден. Попробуем разобраться в тех основных моментах, которые необходимо учитывать, делая свой выбор.

Самым важным моментом при выборе источника энергии для отопления, как правило, служит экономическая составляющая – то есть ежемесячные эксплуатационные затраты для оплаты за реально использованную энергию.

Большинству людей хорошо известно, что самым экономичным источником нагрева всегда был и ещё длительное время останется природный газ. И, казалось бы, ответ напрашивается сам собой – если он самый дешёвый, то нужно останавливать свой выбор на нём. Но очень часто использовать природный газ оказывается достаточно проблематично.

Во-первых, не все районы газифицированы, и тогда осуществить присоединение какого-то дома к газовой сети в принципе нереально. Во-вторых, при наличии возможности присоединения очень часто стоимость такой услуги оказывается просто запредельной.

В-третьих, необходимо также учитывать, что к работающему на газе оборудованию предъявляются определённые требования – в том, что касается помещения, где его планируется размещать. А эти требования не всегда принимаются во внимание застройщиком при проектировании и строительстве дома, и случается, что такие требования невозможно соблюсти после окончания строительства.

А это неразрывно связано с системой отопления, которую планируется использовать в доме, поскольку данными требованиями определяются пределы мощности оборудования, потребляющего газ. Чем больше мощность, тем более строгие требования предъявляются к помещению для установки газового оборудования.

Обратите внимание

Среди основных требований – объём помещения, наличие отдельного выхода на улицу и естественной вытяжки, наличие окна, а также проёма для притока воздуха с улицы. В зависимости от выбора газоиспользующего оборудования что-то из этого перечня может не иметь никакого значения. Конфигурация дома может также играть определённую роль в вопросе газификации.

Иногда, при существенной суммарной мощности газоиспользующего оборудования и необходимости установки газовой плиты, приходится делать не один, а два ввода газовой трубы, если техническое помещение (топочная) находится на удалённом расстоянии от кухни.

Суммарную мощность оборудования обычно считают так: 10 кВт для газовой плиты, 10-15 кВт для горячего водоснабжения и вторичных нагревательных приборов (полотенцесушитель, дизайн-радиатор, локальный тёплый пол и др.), плюс расчётная мощность основного отопительного оборудования.

Последнее значение просчитывается на основе теплотехнического расчёта, где определяются теплопотери в зависимости от конструкции дома, а также мощность, которая требуется на нагрев воздуха для нужд вентиляции. Мощность, необходимая для отопления, предварительно просчитывается по усредненным нормам 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади дома.

Например, для дома площадью 200 м2 суммарная мощность газового оборудования составит около 40-45 кВт. Желательно всё это продумать как можно раньше – лучше всего на этапе выбора проекта своего будущего дома, чтобы заранее понимать перспективы его отопления природным газом.

Если по каким-либо причинам возможность сделать централизованную газификацию отсутствует, следует рассмотреть альтернативные варианты. Они обычно ограничиваются электричеством, СУГ (сжиженный углеводородный газ – чаще всего смесь пропана и бутана), дизельным топливом (солярка) и твёрдым топливом (дрова, пеллеты, уголь и т.п.).

Многие перед тем, как сделать выбор, пытаются в первую очередь определить ориентировочный расход того или иного вида топлива за год (отопительный сезон), чтобы, умножив это количество на стоимость, просчитать готовые затраты на отопление. Скажем прямо: в этом нет никакого смысла. Разумнее сравнить стоимость 1 кВт энергии, получаемого от каждого вида топлива, т.к.

расход этой энергии за период будет примерно одинаков, и он мало зависит от используемого отопительного оборудования. Стоимость в каждом конкретном месте будет различной – приведём пример для московского региона, с ценами, актуальными на февраль 2016 года. Электроэнергия:

Важно

Тариф за 1 кВтч составляет 5,03 руб. (или 4,65 руб.) При 100% эффективности использования электроэнергии каждый киловатт тратится непосредственно на нагрев, т.е. выделяет 3,6 МДж тепловой энергии. Таким образом, получаем: 1 кВт стоит 5,03 руб. (или 4,65 руб.)

Дизельное топливо:

Оптовая цена дизельного топлива в зависимости от объёма и дальности доставки составляет 30-33 руб/литр. Удельная теплота сгорания дизельного топлива – 42 МДж/кг (или 11,7 кВт*час).

C учетом плотности (0,8 кг/литр) литр солярки дает 33,6 МДж (или 9,3 кВт*час). Следует также учесть, что эффективность дизельного оборудования обычно не превышает 80%.

Таким образом, получаем стоимость 1 кВт полезной энергии – 4-4,4 руб.

СУГ (сжиженный газ): Оптовая цена сжиженного газа в зависимости от объёма и дальности доставки составляет 16-17 руб/литр.

Читайте также:  Как утеплить чердак в частном доме: утепление пола и кровли

Удельная теплота сгорания пропанобутановой смеси – 115 МДж/м3 (31,9 кВт*час). Плотность газовой фазы – 2,5 кг/м3, или (с учетом плотности сжиженного газа 0,6 кг/литр) 4 литра/м3. 1 литр пропан-бутана дает около 29 МДж (8 кВт*час). Реальная эффективность газового оборудования 80-90%. Получаем стоимость 1 кВт полезной энергии – 2,2-2,7 руб.

Твёрдое топливо Разнообразие твёрдого топлива и его поставщиков не позволяет сделать полноценный анализ. На основании доступной в сети информации, с учётом того, что реальная эффективность твёрдотопливных котлов не превышает 80%, получаем стоимость 1 кВт полезной энергии от твёрдого топлива в пределах 2,5-3,5 руб.

Ну и, для сравнения, всё-таки вернёмся к природному газу – метану. Розничные цены на природный газ, реализуемый населению, составляют 4,33-6,05 руб/м3.

Среднее значение теплоты сгорания природного газа – 36 МДж/м3 (10 кВт*час). С учётом реальной эффективности газового оборудования 80-90%, получаем стоимость 1 кВт полезной энергии 0,48-0,75 руб.

Для информативности сведём все результаты в табличку по возрастанию.

Природный газ СУГ Твёрдое топливо Дизель Электричество
0,48 – 0,75 руб/кВт 2,2 – 2,7 руб/кВт 2,5 – 3,5 руб/кВт 4 – 4,4 руб/кВт 4,65 – 5,03 руб/кВт

Следует отметить, что немаловажным фактором является и стоимость самой отопительной системы с тем или иным видом топлива. Так, в случае реализации электрической системы это сделать проще всего и с наименьшими затратами, поскольку не требуется дополнительно никакого оборудования.

Основной проблемой здесь может быть только ограничение по мощности подключения к электросети. Для СУГ и дизеля потребуются специальные резервуары, причём стоимость реализации системы хранения и подачи СУГ существенно выше, чем для дизтоплива.

А для твёрдого топлива необходимо наличие помещения достаточного объёма – и, кроме этого, требуется постоянный контроль расхода топлива и периодическая его загрузка, причём вручную.

Также следует обратить внимание на такой немаловажный фактор, как надёжность системы в целом. Ведь с каждым видом топлива связаны определённые риски.

Например, отопительное оборудование, работающее непосредственно от электричества, само по себе максимально надёжно, но его использование окажется проблематичным в случае перебоев в поставках электроэнергии, что случается в результате аварийных отключений или связано с погодными явлениями.

И, хотя другое отопительное оборудование тоже, как правило, потребляет электроэнергию, поддержать его работоспособность при отключении электроэнергии можно с помощью маломощного автономного источника резервного электропитания – электрогенератора.

Как уже отмечалось выше, теплопотери Вашего дома практически не будут зависеть от источника энергии, выбранного для отопления – следовательно, и сезонное энергопотребление тоже. Однако существуют методы, позволяющие регулировать расход энергоносителя. Мы говорим про саму систему отопления и её автоматику.

Все более популярным становится применение устройств, позволяющих контролировать изменения температуры на улице и управлять, в зависимости от этого, работой отопительного оборудования. Например, для водогрейного котла такая корректировка позволяет снижать температуру теплоносителя при повышении температуры на улице.

Совет

Это позволяет снизить вероятность перегрева помещений, а также снижает теплопотери, что экономит энергоноситель. Однако из-за инерционности такого процесса в системах с теплоносителем высокая результативность такой экономии не достигается.

Наиболее эффективными являются методы контроля и управления температурой непосредственно внутри дома, когда температура в помещении поддерживается на заданном уровне вне зависимости от погодных условий. Хороший результат здесь обеспечивается благодаря устройствам нагрева воздуха с принудительным обдувом – например, тепловентиляторам или встраиваемым в пол конвекторам.

А максимальных результатов экономии можно достичь, используя систему централизованной обработки воздуха – то есть систему воздушного отопления. Современные устройства контроля в системах воздушного отопления позволяют не просто управлять температурой в помещении, но и оперативно изменять её в соответствии с графиком жильцов, поддерживая разные температурные режимы для различных периодов времени.

Это даёт возможность, например, понижать температуру в доме на время отсутствия в нём людей – при этом, соответственно, снижается расход энергоносителя. Если воздух нагревается посредством водяного теплообменника, то сокращение времени его работы приводит к снижению интенсивности работы водогрейного котла, которому требуется меньше времени для поддержания температуры теплоносителя.

Если нагрев воздуха выполняется при помощи газового воздухонагревателя, то в это время он включается реже и работает меньше – следовательно, и газа потребляет меньше. Полноценное использование такой возможности в системах воздушного отопления позволяет добиться сокращения расхода энергоносителя в пределах 50-60 % по сравнению со стандартными водяными системами.

В заключение хотим отметить, что при достаточно высокой стоимости электроэнергии существуют методы для сокращения её потребления – в том, что относится непосредственно к системам отопления. Самым эффективным считается применение реверсивных кондиционеров – тепловых насосов, геотермальных или атмосферных.

Но их высокая эффективность поддерживается только при плюсовой температуре или близкой к 0 градусов. И, если для геотермальных систем это условие соблюдается всегда, то использование атмосферных целесообразно только в регионах с тёплым или умеренным климатом, где зимы не такие суровые.

Использование теплового насоса позволяет снизить расход электроэнергии на нужды отопления примерно в 3 раза.

Ещё одним методом снижения расходов на отопление дома является комбинирование различных источников энергии в системе отопления. Наибольшей гибкостью для этого обладает система воздушного отопления, в которой возможно применять несколько устройств нагрева, и чередовать их в зависимости от конкретной ситуации.

Обратите внимание

Например, устанавливается газовый воздухонагреватель, который оснащается дополнительно ТЭНом и атмосферным тепловым насосом.

При умеренной температуре на улице обогрев осуществляется тепловым насосом, при ее понижении – электричеством, а при сильных морозах можно использовать сжиженный газ из небольшой стационарной ёмкости или газобаллонной установки.

Частное отопление загородного дома

Климатические системы для Вашего дома – вернуться в раздел

Источник: http://www.tgsv.ru/otoplenie-doma-vybor-systemy

Выбираем тепловой насос для отопления дома: обзор систем отопления будущего

Сегодня весь цивилизованный мир борется за экономию энергоресурсов. Конечно, вечный двигатель пока создать никому не удалось, но практически постоянный источник теплоснабжения уже найден. Это – окружающая нас среда:

  • атмосфера;
  • почва;
  • грунтовые воды;
  • естественные водоемы.

Остается только вопрос: каким образом можно аккумулировать тепло из внешней среды и направить его на внутренние потребности?

Принцип работы теплового насоса

Для этих целей используется такой агрегат, как тепловой насос. Фактически многие из технически образованных людей его уже знают – он реализован в любой современной холодильной либо климатической системе.

Причем в сплит-системах кондиционирования этот агрегат работает самым непосредственным образом: в режиме обогрева они аккумулируют внешнее атмосферное тепло, передавая его на внутренние теплопередающие устройства – вентилируемые радиаторы.

Сразу следует оговориться, что посредством такого аппарата эффективным будет отопление любых изолированных пространств при температуре источника тепла, превышающей один градус по Цельсию.

  • Весной и осенью подобные устройства могут эксплуатироваться в качестве практически бесплатных источников тепловой энергии.
  • Летом они могут работать в обратном режиме – в качестве систем микроклиматического охлаждения.
  • Зимой, при минусовой температуре, скорее всего необходимо будет пользоваться другими источниками отопления, поскольку подобные системы способны аккумулировать тепловую энергию исключительно при положительных температурах, либо получать ее от незамерзающих источников, например, из глубинных скважин, в которых всегда положительные температурные показатели.

Принцип действия этого агрегата основоположен на законе Карно. Он основан на аккумуляции низкопотенциальной тепловой энергии хладагентом с последующей передачей ее потребителю.

  1. Хладагент, имеющий более низкую температуру, нагревается от внешних источников – грунта, глубинных скважин, естественных водоемов, при этом переходя в газообразное агрегатное состояние.
  2. Он принудительно сжимается компрессором, при этом нагреваясь еще больше, и вновь обретает жидкое состояние, высвобождая при том всю накопленную тепловую энергию в радиаторах отопления.
  3. Цикл повторяется – жидкий хладагент вновь попадает во внешний контур системы, где, испаряясь, заряжается тепловой энергией от внешних источников тепла.

При этом расходуется только электроэнергия, необходимая для сжатия и циркуляции в системе хладагента, то есть, обогрев внутренних помещений осуществляется максимально экономичным способом.

Виды тепловых насосов

Существует три основные модификации тепловых насосов:

      • «вода – вода»;
      • «грунт – вода»;
      • «воздух – вода».

Теплогенераторы класса «вода – вода»

Сегодня теплонасосные агрегаты широко применяются в высокоразвитых странах Европы. Например, в Нидерландах посредством этого теплообменного устройства отапливаются целые коттеджные поселки, поскольку там имеется изобилие геотермальных шахт, заполненных водой с постоянной температурой в 32 градуса по Цельсию. А это практически дармовой источник тепла.

Подобная вариация теплогенерирующегооборудования называется «вода – вода». К этой категории относятся любые типы тепловых систем, использующих в качестве источников тепловой энергии жидкие среды.

Обычно этот принцип действия реализуется следующим образом:

  • теплая вода из скважины подается к внешнему теплообменнику, после чего она сбрасывается в другую скважину либо в близлежащий водоем.
  • радиатор монтируется на дне незамерзающего водоема. Исполняется он из нержавеющей либо металлопластиковой трубы. Причем для экономии дорогостоящего хладагента – фреона – зачастую применяется промежуточный контур теплоносителя, заполненный «незамерзайкой» — тосолом либо раствором гликоля (антифризом).

Стоимость агрегатов типа «вода – вода» варьируется в значительных пределах и зависит, в первую очередь, от мощности теплогенерации и страны-производителя.

Так, самый маломощный агрегат российского производства, способный развивать тепловую мощность порядка 6 кВт, обойдется в сумму почти 2000 долларов, а промышленноe двухкомпрессорное оборудование мощностью более 100 кВт, будет стоить уже почти тридцать тысяч долларов США.

Агрегаты класса «воздух – вода»

При использовании в качестве источника тепловой энергии атмосферы либо солнечных лучей тепловой насос считается класса «воздух – вода». В этом случае на внешний теплообменник зачастую устанавливается циркуляционный вентилятор, дополнительно нагнетающий теплый внешний воздух.

Стоимость 18-киловаттного воздушного теплового аппарата этого класса российского производства начинается с отметки в 5000 долларов США, а за двенадцатикиловаттное оборудование японской компании Fujitsu потребителю придется выложить уже почти 9 тысяч долларов США.

Оборудование класса «грунт – вода»

Существует также вариация, использующая в качестве источника тепловой энергиипотенциал, накопленный в грунте.
Возможны два типа подобных конструкций: вертикальная и горизонтальная.

  • Вертикальная — компоновка теплосборного коллектора линейная. Вся система размещается в вертикальных траншеях, глубина которых составляет 20…100 метров.
  • Горизонтальная — компоновки внешнего коллектора, обычно металлопластиковые спирально свитые трубы, укладываются в 2…4-метровые горизонтальные траншеи. Причем в этом случае, чем больше глубина залегания внешнего теплоприемника, тем лучше работает отопление «из земли».

Цена на агрегаты класса «грунт – вода» сравнима с оборудованием аналогичной мощности класса «вода – вода» и начинается с отметки в две тысячи долларов США за шестикиловаттный насос.

Плюсы и минусы отопительной системы, основанной на тепловом насосе

К положительным свойствам тепловых насосов можно отнести:

  • Максимальную экономию энергоресурсов. Если при обычно схеме отоплениязагородного дома вся затраченная энергия (причем с КПД максимум 60–70 процентов) преобразуется в тепловую, то в случае применения теплового насоса осуществляется транспортировка внешней рассеянной энергии в локальные участки, обозначенные внутренними радиаторами отопления. Таким образом, вся потребляемая электроэнергия расходуется исключительно на сжатие, транспортировку хладагента и циркуляцию промежуточного теплоносителя во внешнем контуре.
  • Обратимость. Большинство конструкций современных приборов способны функционировать и в обратном направлении, то есть при превышении температуры внутри здания определенного предела, заданного значением температуры среды, в которой расположен внешний контур агрегата, возможна работа оборудования на охлаждение внутренних замкнутых пространств.
  • Абсолютная безопасность. В отличие от традиционных средств отопления – котлов газовых, твердотопливных, при функционировании теплового насоса не происходит совершенно никаких вредных выделений в окружающую среду. Для работы теплового оборудования, основанного на аккумуляции внешней рассеянной тепловой энергии и переносе ее в конкретную точку, необходимо лишь сравнительно небольшое потребление электрической энергии. А в сравнении с аналогичными показателями электрических котлов отопления, тепловые насосы могут дать многократную фору.
Читайте также:  Система теплый пол своими руками

Отзыв: В прошлом году приобрел тепловой насос моноблок системы «воздух — вода» для отопления загородного дома. Дорого, конечно, но надеюсь, лет за 10 окупится. Поставщик сам установил насос и подключил к системе отопления, все работает практически без моего участия. Выбором доволен.

К недостаткам теплового насоса относят:

  • Высокую стоимость монтажа. Для нормальной работы теплового оборудования необходимо приложить значительные усилия – вырыть траншеи большой продолжительности, проложить глубокие скважины либо преодолеть зачастую значительные расстояния до ближайшего водоема.
  • Необходимость качественной реализации системы. Малейшая утечка хладагента либо промежуточного теплоносителя способна свести на нет все старания. Поэтому при закладке схемы любой вариации необходимо использовать труд исключительно квалифицированных специалистов и в процессе эксплуатации системы исключить риск ее разгерметизации.

Тепловой насос своими руками. Сборка и установка

Конечно, первичные вложения на организацию отопления дома согласно этой технологии весьма высоки. Поэтому у многих обывателей, заинтересовавшихся этой сверхэконмичной системой, возникает желание хоть немного сэкономить, соорудив ее самостоятельно.

Для этого нужно:

  • Приобрести компрессор. Подойдет любой работоспособный агрегат от бытовой сплит-системы кондиционирования.
  • Соорудить конденсатор. В самом простом случае в качестве оного может выступать обычный бак из нержавейки, объем которого составляет 100 литров. Он разрезается напополам, внутри его монтируется змеевик из медной трубы малого диаметра. Толщина стенки змеевика должна быть не ниже одного миллиметра. После раскрепления змеевика необходимо обратно сварить бак в целостную конструкцию, соблюдая условия герметичности.
  • Собрать испаритель. Это может быть и пластиковая 60–80-литровая емкость с вмонтированной в нее трубой на ¾ дюйма.
  • Для организации внешнего контура, расположенного в грунте, лучше использовать современные металлопластиковые трубы – они намного более долговечные, нежели классические металлические и монтаж их гораздо надежнее и быстрее.

Осталось только пригласить мастера по холодильному оборудованию, чтобы он, используя специализированную оснастку, качественно загерметизировал все стыки системы и заправил ее фреоном.

Смотрите видео о монтаже теплового насоса Daikin Altherma:

На этом монтаж теплогенерирующей установки заканчивается. Можно пользоваться всеми ее преимуществами, главным из которых является низкое потребление энергоресурса – электроэнергии при значительной мощности теплогенерации.

Источник: https://klimatlab.com/otoplenie/alt_energiya/teplovoj-nasos-dlya-doma.html

Альтернативное отопление: энергии ветра и солнца, тепло Земли на службе человека

Великий ученый Николо Тесла утверждал, что мы живем в океане бесплатной энергии.

Но освоить этот многообещающий ресурс в полной мере оказалось совсем не просто и нам еще только предстоит это сделать.

Чаще всего нетрадиционные способы отопления применяются в частных домах.

Альтернативное отопление дома своими руками — это попытка зачерпнуть из того самого океана хоть малую толику его драгоценного содержимого, уменьшив тем самым кабальную нефтегазовую зависимость. Попробуем выяснить, какие альтернативные системы отопления частного дома доступны сегодня идущему в ногу со временем домовладельцу и что ему понадобится для их реализации.

Энергия Солнца

Альтернативная энергия частного дома может быть получена от солнца.

В свете того факта, что в каких-нибудь 150-ти млн. км от нас находится громадный термоядерный реактор с размерами, в тысячи раз превышающими размеры нашей планеты, энергетические трудности человечества представляются довольно нелепыми.

На сегодняшний день придумано два вида устройств, позволяющих отапливать дом с помощью энергии солнечного излучения: батареи и коллекторы.

Солнечные батареи

Если элемент, состоящий из двух полупроводниковых материалов с различным типом проводимости, вынести на солнце, он начнет генерировать электрический ток. Целая группа таких источников будет вполне в состоянии запитать небольшой конвектор или электрокотел.

Одна беда: КПД современных солнечных батарей составляет 20% — 30%, поэтому в высоких широтах, где наблюдается недостаток солнечного излучения, их применение окажется неоправданным.

Солнечные батареи для отопления частного дома

Солнечные коллекторы

Гораздо выгоднее использовать солнечное тепло напрямую, без преобразования в электроэнергию и обратно. Гелиоколлектор – это конструкция из множества имеющих черный цвет трубочек, по которым циркулирует теплоноситель – вода, пропиленгликоль (антифриз) или воздух. Последний, погревшись на солнышке, отправляется в систему отопления, где и отдает получено тепло.

Наиболее эффективный вариант – вакуумный гелиоколлектор. Здесь трубки с теплоносителем помещены в прозрачный контейнер, из которого откачивается воздух. Вакуумная оболочка предотвращает утечки накопленного коллектором тепла в окружающую среду. КПД такой конструкции составляет 95% — 98%.

Вакуумный гелиоколлектор представляет собой довольно хрупкую конструкцию, поскольку прозрачные контейнеры, о которых шла речь выше, изготавливаются из стекла.

Не стоит размещать такие установки в регионах, где имеют место частые бури и ураганы.

Энергия ветра

Бесчисленные гигаватты энергии заключены и в воздушных потоках, постоянно омывающих Землю.

Ничего особенного для ее извлечения придумывать не нужно, достаточно собрать всем известную конструкцию из нескольких лопастей, вращающихся на горизонтальной оси.

Только в наши дни с помощью такого устройства приводят в движение не жернова, как в старинных мельницах, а ротор электрогенератора.

Изобретателями Савониусом и Дарье были предложены варианты установок с вертикальным расположением оси, но они оказались менее производительными, чем классический ветряк.

Ветрогенераторы, как и солнечные батареи, не отличаются стабильностью: то они работают с избыточной производительностью, то вообще прекращают генерировать электроэнергию.

К тому же, ее качество оставляет желать лучшего, ведь сила ветра, как и интенсивность солнечного излучения, из-за погодных условий постоянно меняется. По этой причине такие установки обычно подключают через специальное устройство – контроллер – к аккумулятору.

Здесь лишняя энергия накапливается, затем она через еще одно устройство – инвертор – расходуется на питание электрообогревателей.

Проблема в том, что срок эксплуатации аккумулятора составляет всего 5 лет, а стоимость его замены сводит всю выгоду от применения альтернативного отопления на нет.

Ветрогенераторы для выработки энергии

Предложено более экономичное решение: ветровой или солнечный генератор подключается параллельно одной из розеток, а на вводе в дом устанавливается механический электросчетчик (их еще называют дисковыми). Особенность этих счетчиков состоит в том, что они, в отличие от современных электронных, могут отматываться при протекании электротока в обратном направлении.

Важно

При такой схеме подключения избыточные киловатт-часы от ветрогенератора будут поступать в централизованную электросеть, вызывая тем самым уменьшение показаний счетчика и, соответственно, сумм в счетах от поставщика электроэнергии.

Оптимальным видом солнечных батарей для нашей страны можно считать поликристаллические кремниевые элементы.

Они имеют меньший КПД, чем монокристаллические, зато сохраняют высокий уровень производительности даже в пасмурную погоду.

Геотермальное отопление

Весьма остроумное устройство – тепловой насос – позволяет получить тепло даже от, казалось бы, довольно прохладных (их еще называют низкопотенциальными) источников.

Таковыми являются грунт, залегающий на 2-метровой глубине, придонные слои воды в покрытом коркой льда пруду и даже морозный зимний воздух. Вообще говоря, тепловым насосом пользуется каждый, у кого есть холодильник или кондиционер, но мало кто задумывался о возможности применения этого изобретения для бесплатного отопления дома.

В тепловом насосе циркулирует специальный газ – хладагент. При расширении он, как и все газы, охлаждается и начинает вбирать тепло от одного из вышеуказанных источников. Затем газ сжимается, что сопровождается его нагревом до температуры в 50 – 70 градусов.

Теперь он сам становится источником тепла для рабочей среды, циркулирующей в системе отопления. Отдав часть своей внутренней энергии, хладагент снова охлаждается в расширительной камере и весь цикл повторяется сначала.

Конечно, для работы теплового насоса необходима электроэнергия (главным ее потребителем является компрессор), но зато на каждый ее кВт приходится 3 – 5 кВт полученного тепла.

Самый недорогой, но и наименее производительный тепловой насос представляет собой сплит-систему, у которой испаритель и теплообменник поменяли местами.

Более продуктивно работают системы, «перекачивающие» тепло грунта или водоема. Их неотъемлемая часть – наружный контур значительных размеров.

Из-за высокой стоимости его монтажа и самого насоса у нас этот вариант альтернативного отопления пока не получил массового распространения.

По способу передачи тепла ИК-обогреватели значительно отличаются от привычных нам конвекторов и радиаторов, поэтому их также часто причисляют к альтернативным видам отопления.

Тепловая энергия, вырабатываемая традиционными отопительными приборами, попадает к человеку очень сложным путем: сначала нагревается контактирующий с радиатором или ТЭНом воздух, затем он устремляется под потолок и только потом, постепенно остывая, медленно опускается вниз, где и отдает нам, людям, свое тепло.

Разумеется, этот процесс сопровождается теплопотерями, которые имеют место даже при хорошо утепленных ограждающих строительных конструкциях. ИК-отопление данного недостатка полностью лишено.

Система потолочного инфракрасного отопления ПЛЭН

Совет

Приборы этой группы основную часть тепловой энергии излучают в пространство в виде электромагнитных волн, свободно проникающих сквозь воздушную среду и «оседают» непосредственно на объекте – человеке, растении или животном, — который и нужно согреть. За счет направленной передачи тепла удается сэкономить до 50% электроэнергии. Стоят ИК-обогреватели совсем недорого, поэтому их можно считать наиболее доступной и простой в установке формой альтернативного отопления.

Если вас смущает недостаток места в помещении, сделайте выбор в пользу пленочного ИК-нагревателя. Это изделие имеет вид тонкого полотна, которое можно закрепить на потолке, стене, или расстелить на полу. Комната при этом останется абсолютно свободной, а о присутствии отопительного прибора можно будет догадаться только по приятному теплу.

Заключение

Желающих воспользоваться возобновляемыми источниками энергии для организации системы отопления дома останавливает только одно обстоятельство: солнечные батареи, коллекторы, ветрогенераторы и сопутствующие им компоненты стоят пока очень дорого.

Надежду вселяет тот факт, что технологии производства этих устройств постоянно совершенствуются, поэтому со временем они будут становиться все более доступными.

Видео на тему

Источник: https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/alternativnoe-otoplenie/alternativnoe.html

Ссылка на основную публикацию