Опалення приватного будинку без газу і електрики — можливі рішення

Питання про те, як організувати опалення приватного будинку без газу і електрики, досить часто цікавить власників житла в селищах, які не мають газових магістралей — без найближчої перспективи їх прокладки. Хвилює він також тих, хто вишукує можливості максимально заощадити на витраті енергоносіїв. Воно і зрозуміло — щорічний (а то й двічі на рік) зростання тарифів на послуги ЖКГ зовсім не радує, тому проблема економії завжди була і залишається актуальною.

Опалення приватного будинку без газу і електрики

Однак, щоб створити дійсно ефективну автономну систему обігріву і не залежати надалі від примх ціноутворення на енергоносії, доведеться вкласти чимало стартових коштів, в надії, що в майбутньому ці інвестиції окупляться з лишком. У нашій країні вже чимало ентузіастів, які прагнуть використовувати природну енергію і для опалення, і для електропостачання своїх осель. Але, на жаль, доводиться констатувати, що більшість способів існують поки лише в теорії або у вигляді сміливих експериментів, а на практиці ж застосовується лише кілька варіантів. Та й то — не завжди такі спроби закінчуються успіхом.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, як розпиляти чавунну ванну і побудувати з неї піч

Альтернативні способи опалення житла

Відразу зробимо важливе застереження. Мова в подальшому не буде йти про якісь «тайгових, пустельних або тундрових» умовах з повною відсутністю електропостачання. В іншому випадку довелося б розглядати єдиний варіант — топити піч природним паливом, та й то пробиратися до неї в темряві, підсвічуючи собі шлях свічкою або лучиною. Ні, звичайно — без електроенергії сьогодні не обходиться жоден селище. Питання поставлене лише в тому розрізі, що немає реальної можливості скористатися магістральним газом. А електрику в якості основного джерела енергії для опалення не розглядається: або це бачиться вкрай дорогим «задоволенням», або потужності поведених ліній не дозволяють реалізувати таку можливість.

Значить, доведеться використовувати для опалення будинку такі способи:

  • Печі і каміни різної конструкції.
  • Твердопаливні котли або агрегати на рідкому паливі або на зрідженому газі.
  • Перетворювачі сонячної енергії в теплову (сонячні колектори або батареї).
  • Геотермальне опалення.

Щоб розібратися, що собою представляє кожен із способів, а також оцінити їх практичність і економічність, необхідно розглянути їх докладніше.

Печі і каміни

Ці опалювальні прилади можна назвати найнадійнішими, так як саме вони ніколи не підводили людини, створюючи для нього затишок і даючи тепло споконвіку. А при вільному доступі до дров — мабуть, що і найбільш економічними, незважаючи на не найвидатніший ККД. Недарма від них не відмовляються і до цього дня — навпаки, виробники їх постійно модифікують, домагаючись максимальної ефективності роботи і економії палива.

Багатофункціональна опалювально-варильна піч для приватного будинку або дачі.

Так, в сучасних спеціалізованих магазинах представлений дуже широкий вибір компактних моделей металевих печей тривалого горіння, здатних до 12 годин забезпечувати будинок теплом від однієї закладки дров.

Однак, деякі власники віддають перевагу традиційним для російських будинків цегляні каміни і печі.

Багато хто вважає, що каміни не можуть стати єдиним джерелом тепла в будинку, але це, скоріше, відноситься до опалювальних споруд, які використовувалися раніше. Зараз же існують не тільки печі, а й каміни тривалого горіння, оснащені водяним контуром і здатні забезпечувати теплом відразу кілька кімнат будинку. Причому прилади не тільки компактні, але і багатофункціональні, завдяки чому можна вирішити питання не тільки з опаленням, а й з приготуванням їжі.

Якщо порівнювати сучасні варіанти металевих печей тривалого горіння і традиційних цегляних конструкцій, то можна сказати, що перші мають досить багато переваг:

  • Однією закладки дров в такий прилад вистачає на обігрів будинку від 8 до 12 годин, в залежності від моделі печі.
  • Сам прилад займає невелику площу — знахідка для тісних приміщень.
  • Піч з вбудованим водяним контуром при підключенні до радіаторів здатна буде обігріти кілька кімнат.
  • Установка зазвичай не вимагає складних операцій і не займає багато часу.

Якщо говорити про переваги і недоліки всіх опалювальних печей, то можна виділити наступні моменти:

До «плюсів» цього способу обігріву житла відносять:

  • Автономність — повна незалежність від «примх» служб ЖКГ.
  • Невисока вартість і доступність палива.
  • Будь-яка піч відмінно поєднується з інтер’єрами, виконаними в різних стилях.
  • Можливість використання опалювального приладу в будь-який час року, незалежно від опалювального сезону.

«Мінусами» цього виду опалення можна вважати:

  • Необхідність контролю за опалювальним приладом.
  • Періодична закладка палива, а потім очищення зольника від відходів горіння.
  • Наявність приміщення для зберігання дров, вугілля, брикетів, пелетів і т.п.
  • З метою пожежної безпеки, необхідність проведення щорічних профілактичних робіт, особливо по обслуговуванню системи димоходу.
  • Традиційні цегляні печі займають досить велику площу будинку.
  • Місце під сучасні металеві прилади повинно бути облаштовано жаростійкими матеріалами, тобто стіни, підлоги і стеля навколо проходки труби надійно ізолюються.
  • Невисокий ККД приладів — він варіюється між 40 і 80%, в залежності від конструкції печей.
  • Досить високий рівень цін як на готові металеві прилади, так і на оплату послуг майстра, викладають цегельні печі.

Раніше приватне житло обігріваються виключно печами і камінами, причому в будинку зводилося два або три опалювальних споруди, в залежності від площі. Сьогодні ж виробники пропонують моделі, які максимально прості в обслуговуванні, мають естетичний дизайн і не займають багато місця.

Рано печі «відправляти в утиль» — вони ще довго будуть служити людям!

Не слід вважати, що установка дров’яної печі — це «крок в позавчорашній день» сучасні моделі відрізняються і економічністю, і зручністю в експлуатації, і дуже привабливою зовнішністю, здатної стати прикрасою інтер’єру. Детальніше про це читайте в спеціальній публікації «Печі для будинку на дровах тривалого горіння».

Опалювальні котли на твердому паливі

Ще одним модифікованим варіантом традиційних печей є твердопаливні котли, здатні повністю забезпечити тепловою енергією повноцінну систему опалення цілком солідного житлового будинку. ККД цих приладів може доходити до 75 ÷ 85% і більше, що для твердого палива є відмінним показником.

Твердопаливні котли з системою допалювання піролізних газів — це дуже навіть сучасні агрегати, належним чином оснащені системами автоматики і забезпечення безпеки експлуатації

Сучасні опалювальні котли здатні забезпечити максимально продуктивне спалювання палива. Завдяки цій якості в зольнику збирається зовсім незначна кількість відходів горіння, в навколишнє середовище потрапляє менша диму, значно підвищується ККД агрегату.

Ціни на твердопаливні котли Лемакс

Твердопаливний котел Лемакс

Природно, найвищі показники по тепловіддачі мають котли тривалого горіння, тобто оснащені системою допалювання піролізних газів, що виділяються твердим паливом при його термічному розкладанні в умовах недостатності кисню.

Спрощена схема системи опалення з встановленим твердопаливним котлом

Використання цього приладу дозволяє обігрівати все приміщення, віддалені від самого джерела нагріву теплоносія. Котел зазвичай розташовують в окремій будові, яке примикає до будинку — котельні. Це приміщення можна також пристосувати для зберігання деякої видаткової частини палива — воно там стане проходити необхідну досушку.

На обслуговування котла потрібно трохи часу, так як однієї закладки досить на тривалий період горіння. Зазвичай обмежуються двома закладками на добу, а деякі моделі дозволяють обходитися навіть однієї.

В якості палива для подібних агрегатів використовуються дрова, спеціальні паливні брикети, вугілля, тирса, пеллети.

До речі, набирають популярність моделі автоматизованих пелетних котлів. Цим гранульованим паливом агрегат заправляється заздалегідь. В процесі роботи котла пелети подаються з завантажувального бункера в топку дозовано — для цього в конструкції передбачений спеціальний транспортер.

Пелетний котел опалення — вимагає мінімального втручання господарів і здатний безупинно працювати по кілька діб.

Зручність цього опалювального агрегату полягає в тому, що немає необхідності часто закладати в нього паливо — завантажувальні бункери об’ємні, і однією «заправки» може вистачити на кілька днів, іноді — до тижня. Крім того, дозавантаження бункера можна виробляти, не зупиняючи котла. Автоматика тримає під контролем встановлені режими роботи, що надає можливість точно регулювати температуру нагрівання теплоносія, в залежності від потреби тепла в приміщеннях. ККД пелетних агрегатів досягає 80 ÷ 85%. В принципі, періодичні зупинки котла обумовлені тільки необхідністю проведення профілактичних очисток і відведення відпрацьованих газів встановлювалися пелет.

До недоліків цих приладів можна віднести наступні моменти:

  • Досить висока вартість, причому як на сам агрегат, так і на паливо для нього.
  • Вельми значна енергозалежність. Електроживлення потрібно для вентилятора, що забезпечує подачу кисню в камери згоряння і відведення газоподібних продуктів згоряння, для шнека, який відповідає за доставку палива з бункера, для всього блоку автоматики. Таким чином, функціонування пеллетного котла неможливо при обмеженні на використання електроенергії. Для його роботи (наприклад, від автономного генератора) буде потрібно резерв потужності приблизно в 500 Вт.
  • Агрегат разом із завантажувальним бункером має чималі розміри і для нього доведеться виділити пристойну площу в котельні.
  • Встановлення та налагодження такого обладнання повинні проводити професіонали, що теж зажадає додаткових витрат.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, 

Опалення скрапленим газом

Альтернативою централізованої магістральної постачання газу для опалення цілком може стати регулярне підвезення скрапленого пропан-бутану. Однак перш ніж вибрати котел, що працює на цьому паливі, варто дізнатися вартість і можливість періодичної доставки в конкретному населеному пункті. При цьому враховується продуктивність обраного для установки котла і реальна потреба в тепловій енергії, залежно від зимових температур. Одним словом, необхідно зібрати всебічну інформацію і переконатися в тому, що даний спосіб постійного опалення виявиться дійсно можливим і вигідним.

Система опалення скрапленим газом — котел може харчуватися від стандартних балонів.

Для облаштування цього варіанту опалення потрібно звичайний опалювальний газовий котел — в ньому лише майстри роблять невеликі зміни, що стосуються діаметру сопел подачі газу в камеру згоряння. Надалі, якщо з’явиться бажання і можливість, прилад можна переналаштувати на роботу від магістрального газу.

Застосування цієї системи зручно для опалення дачних будинків, в весняний і осінні періоди, коли витрата газу не дуже великий, а служба доставки палива працює акуратно.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, який витрата газу на опалення будинку 150 м2

Якщо ж необхідно опалювати будинок в зимовий період, а магістральний газ недоступний, електричне опалення виглядає занадто дорогим, буде раціональніше замість використання балонів встановити стаціонарний газгольдер.

Газгольдер — це місткий підземний резервуар, призначений для зберігання запасів скрапленого газу.

Газгольдер — це своєрідне газосховище, яке заправляється енергоносієм два — три рази на рік, в залежності від потреби. Обсяг ємності може варіюватися від трьох до десяти кубометрів — конкретно визначається потужністю опалювальної системи.

Ємність заглиблюється в грунт, на поверхні залишається тільки частина шахти, через яку відбувається заповнення газгольдера паливом.

Газгольдер з’єднується трубопроводом з будинком, де і встановлюється опалювальний котел.

Заповнення газгольдера скрапленим газом зі спеціалізованого автомобіля-заправника.

Газове сховище повинне бути розташоване на відстані не менше 10 метрів від житлового будинку. Крім того, місцезнаходження газгольдера має бути зручно для під’їзду автомобіля-заправника.

З проведених теоретично розрахунків було з’ясовано, що п’ять кубометрів зниженого газу вистачає на сезон для опалення будинку площею в 100 м² і розташованому в регіоні з помірним кліматом. В реальності ж газ можна істотно заощадити, якщо правильно налаштувати газове обладнання, а також якісно утеплити всі будова.

Наприклад, щоб зменшити витрату палива, автоматику котла переводять на помірний режим роботи в нічний час. Таким чином, знизивши температуру теплоносія на цей період на 6 ÷ 7 градусів, можна скоротити витрату газу на 20 ÷ 25%.

До переваг опалення зниженим газом відносять такі фактори:

  • Можливість облаштувати автономне опалення в населених пунктах, віддалених від газових магістралей. Проведення окремої «гілки» до будинку часто стає в кілька разів дорожче, ніж установка і «обв’язування» місткого газгольдера.
  • Можливість економно використовувати паливні ресурси, самостійно відстежуючи їх витрата і вводячи власні корективи.
  • Підвищена тепловіддача зрідженого пропан-бутану в порівнянні з магістральним газом також сприяє його економії.
  • Екологічна чистота палива.
  • Порівняно невисока ціна, особливо в умовах постійного подорожчання магістрального газу і електроенергії.

Орієнтовна схема організації подачі газу з газгольдера в котельню

Однак, не все так «райдужно», як могло б здатися на перший погляд. І у цього варіанту організації автономного опалення існують свої, причому — дуже значимі недоліки.

  • Проектування і монтаж автономного опалення із застосуванням скрапленого газу повинні виробляти фахівці газового господарства, за що також доведеться заплатити. Самодіяльність в таких питаннях неприпустима.
  • Якісний місткий газгольдер також має не завжди доступну вартість.
  • Має бути чимало робіт з викопування котловану і надійної установці газосховища.
  • Підключення газгольдера до котла також потребують пристойних вкладень.
  • Ціна на газ і його доставку, як в балонах, так і в заправнику може збільшитися, особливо якщо будинок розташований далеко від міста.
  • При дуже низьких температурах в зимовий період існує ризик замерзання газового редуктора. Так що доведеться передбачати додаткові заходи щодо його теплоізоляції.
  • У разі зимових заметів чи іншого сезонного бездоріжжя (а у нас, на жаль, це трапляється), можуть виникнути труднощі з доставкою або навіть з під’їздом заправника до газгольдерів.

Природно, що з часом всі витрати окупляться, оскільки резервуар доведеться заповнювати тільки 1 ÷ 3 рази в рік. Так що початкові чималі витрати — це своєрідна інвестиція на майбутнє.

Облаштування опалення за допомогою газу з балонів буде коштувати набагато дешевше. Але замовляти підвезення доведеться набагато частіше, і, відповідно, платити не тільки за саме паливо, а й за додатковий пробіг автомобіля-«газовозкі».

До речі, провести попередні розрахунки споживання скрапленого газу на потреби опалення, тобто уявити необхідний обсяг газгольдера або ж періодичність підвезення необхідної кількості балонів, допоможе наш онлайн-калькулятор, розміщений нижче. А під ним — кілька пояснень по роботі з програмою.

Калькулятор розрахунку споживання скрапленого газу на потреби опалення

Пояснення щодо проведення обчислень

Розрахунок — нескладний, потрібно лише вказати три вихідних параметра:

  • Розрахункова теплова потужність системи опалення в кіловатах. Важливо — не треба її плутати з паспортною потужністю котла, яка завжди береться з солідним запасом. В даному ж випадку нас цікавить, скільки теплової енергії буде достатньо для повноцінного опалення конкретного будинку з урахуванням всіх його особливостей — від кліматичного регіону до розмірів і типів встановлених вікон.

Це, безумовно, теж може зажадати проведення розрахунку. Але і його виконати не настільки складно, якщо скористатися калькулятором, який розміщений в статті, присвяченій вибору електричних котлів опалення. Те, що електричних — це в даному випадку не важливо, тому що принцип єдиний для будь-яких джерел теплової енергії.

У цій публікації дуже докладно розписаний алгоритм проведення таких обчислень. А результат виходить з високим ступенем точності і дуже мало відрізняється (якщо, взагалі, відрізняється) від того, що дають професійні проектувальні програми.

Отримане в результаті сумарне значення необхідної потужності якраз і підставляється в поле нашого калькулятора.

  • В наступному полі слід вказати, яка модель газового котла буде використовуватися — звичайна або конденсаційна. У конденсаційних приладах проводиться додатковий відбір теплової потужності за світло конденсації водяної пари — однієї зі складових продуктів згоряння газу. Отже, їх ефективність вище, і витрата газу знижується.
  • Нарешті, вказується коефіцієнт корисної дії конкретної моделі котла (він має бути позначений в паспорті виробу). Є невеликий нюанс: іноді ККД вказується двома показниками. В такому випадку треба брати значення для нижчої теплоти згорання газу (Hi).

Натискання на кнопку «РОЗРАХУВАТИ …» виведе на екран результат. Він показується погодинним, добовим, тижневим, місячним витратою, а також на весь опалювальний сезон. Крім того, для зручності витрата виражений в кубометрах, кілограмах і в кількості заправлених стандартних балонів.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, байпас що це таке

Обігрів будинку за допомогою рідкого палива

Забезпечити обігрів будинку може і котел, що працює на рідкому паливі — солярці, мазуті, гасі, масляної відпрацювання. У багатьох країнах світу в промисловому масштабі випускається біопаливо — близький аналог дизпалива, але що отримується шляхом переробки рослинної сировини.

Досить часто цей варіант опалення застосовується тоді, коли існує реальна перспектива газифікації району магістральним газом. У цьому випадку надається можливість встановити універсальний агрегат, розрахований на роботу як на газі, так і на рідкому паливі.

Система опалення з котлом, який споживає рідке паливо

У західноєвропейських країнах цей варіант опалення досить популярний, так як відрізняється економічністю і ефективністю роботи. Принцип дії котлів, що працюють на рідкому паливі, практично ідентичний функціонуванню газових приладів. Розрізняються вони тільки конструкцією форсунки. Тому при перекладі рідкопаливного котла на газове опалення цю деталь конструкції доведеться замінити — для фахівця така заміна і необхідна перенастроювання автоматики — нескладне завдання.

Схема роботи агрегату на рідкому паливі.

Робота агрегату на рідкому паливі здійснюється в наступному порядку:

  • Рідке паливо (солярка або відпрацьоване масло) заливається в спеціальну ємність — паливний бак.
  • Далі, за допомогою спеціального насоса паливо подається в пальник під тиском, створеним в трубопроводі. В цей час датчики насоса визначають ступінь густоти і якості пального.
  • Після цього пальне надходить в камеру, де проводиться його змішування з повітрям, нагрівання і розрідження.
  • Збагачений повітрям складу подається в форсунку. Тут він розбивається на мікроскопічні частинки, які і займаються в камері згоряння.
  • Стінки паливної камери розігріваються, передаючи тепло теплообміннику, через який проходить теплоносій.
  • Нагрітий теплоносій, циркулюючи в контурі опалення, нагріває приміщення.
  • Згораючи, пальне виділяє гази, які, піднімаючись вгору, проходять через теплообмінні пластини. Завдяки високій температурі газів металеві пластини нагріваються і також віддають тепло теплоносія. Пройшовши через теплообмінник, продукти згоряння йдуть через димохідну трубу.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, як обладнати прохідний вузол димоходу через дах

Котли на рідкому паливі, так само, як і газові агрегати, бувають одноконтурні та двоконтурними.

Одноконтурні котли купуються тільки для обігріву приміщень і підключаються до замкнутого контуру опалення.

Ціни на рідкопаливний котел DANVEX

Рідкопаливний DANVEX

Двоконтурні моделі мають дві функції — це опалення будинку та нагрівання води, яка може подаватися в кілька точок, наприклад, ванна кімната і кухня. У двоконтурних котлах встановлений додатковий теплообмінник, призначений для гарячого водопостачання.

До переваг використання рідкопаливних котлів відносяться їх наступні якості:

  • Високий ККД роботи приладу, що досягає а деяких моделях завидною величини в 95%.
  • Економічна витрата палива, яке витрачається повністю, без втрат.
  • Велика потужність котла. Продуктивність агрегатів дозволяє використовувати їх для опалення як невеликих будинків, так і для будівель з великою сумарною площею. Завдяки цьому такі котли нерідко застосовують для обігріву промислових цехів.
  • Добре продумана автоматична система дозволяє функціонувати агрегату тривалий час без участі людини.
  • При необхідності котел може працювати автономно, від генератора — споживання електроенергії у нього невелике.
  • Можливість швидкого перекладу котла на газоподібне паливо.
  • Для установки і використання котла цієї конструкції не потрібно дозволу або погодження, що значно заощадить кошти, час і нерви господарів.

До недоліків, пов’язаних з опалювальним агрегатом, що працює на рідкому паливі, можна віднести наступне:

  • Досить високі витрати на паливо. Для опалення великого будинку, а також підігріву води, за опалювальний сезон його піде кілька тонн. І це — в світлі вічно дорожчають нафтопродуктів …
  • Для зберігання пального буде потрібно окреме приміщення або навіть будова-склад. Деякі власники таких агрегатів влаштовують склад для зберігання палива, вирив щось на зразок землянки або льоху. Головне, щоб танк (бак-сховище) був захищений від перегріву, в тому числі від прямих сонячних променів.
  • Котел повинен бути розміщений в окремому приміщенні, в якому облаштовано хороша вентиляційна система з витяжкою.
  • Гучність роботи агрегату. Якщо котельня буде розташована в прибудові через тонку стінку від житлових приміщень, то така перегородка зажадає додаткової звукоізоляції. Найбільший шум видає пальник працює котла.

І знову ж таки, щоб оцінити приблизну споживання рідкого палива, тобто і майбутні витрати на його придбання, можна скористатися онлайн-калькулятором.

Калькулятор прогнозованого витрати рідкого палива на потреби опалення

Пояснення щодо проведення розрахунків

Принцип той же, що і в калькуляторі для зрідженого газу. Точно так же вказується необхідна теплова потужність системи опалення для повноцінного обігріву будинку і ККД котла.

Основна відмінність — потрібно вказати тип рідкого палива. Різні типи володіють власним енергетичним потенціалом, теплотворність, тобто кількістю тепла, що виділяється при спалюванні, наприклад, одного кілограма палива.

Результат буде показаний в літрах і кілограмах з тієї ж градацією за періодами — годину, день, тиждень, місяць, опалювальний сезон.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, що собою являє піч камін з водяним контуром опалення

Використання геотермального тепла для опалення будинку

Цей варіант опалення поки не настільки популярний в Україні, як в європейських країнах та Америці. А тим часом там подібний спосіб обігріву в багатьох будинках вже став основним. Але і наші, так би мовити, підтягуються — все частіше російські господарі будинків вибирають геотермальний джерело тепла для обігріву своїх житлових володінь.

Принцип роботи геотермального опалення нагадує систему роботи холодильника, тільки в зворотному порядку. А практично невичерпним джерелом енергії служить геотермальне тепло, тобто нагрівання земної кори. На глибині температура грунту практично в будь-який час року підтримується на одному рівні, і в зимовий час вона апріорі вище температури повітря і в верхніх шарах грунту. Ця різниця за допомогою спеціального обладнання — теплового насоса, як раз і перетвориться в необхідну кількість теплової енергії для обігріву будинку.

«Серцем» геотермальної системи є тепловий насос, який нагріває теплоносій, який має низьку температуру і проходить через геотермальний контур, до 50 градусів. ККД даної системи може доходити до умовних 300 ÷ 450%, якщо виходити від витраченої електроенергії, необхідної для роботи всіх елементів системи. Ніяких протиріч з законом збереження енергії тут немає — вона «черпається» саме з тепла грунту на глибині.

Тепловий насос, який використовується для роботи системи, як правило, розрахований на 100000 годин.

Орієнтовна схема пристрою теплового насоса дуже нагадує пристрій холодильника або кондиціонера

50 градусів — це оптимальна температура для максимального ККД теплового насоса. Тому буде раціонально облаштувати в будинку систему «тепла підлога» або ж повітряний обігрів. А ось використання підводу води з радіаторами при використанні геотермального опалення, швидше за все, не покаже своїх можливостей.

Таким чином, при витраті на роботу системи 1 кВт електроенергії, на виході виходить 3,5 кВт тепла, що, погодьтеся, дуже вагомо.

Принципова схема роботи геотермальної системи опалення.

Отже, система складається із сукупності трьох контурів:

  • Грунтовий контур, що представляє собою систему труб, підключених до рециркуляційного насосу. Усередині контуру знаходиться теплоносій — найчастіше це чистий або ж розбавлений водою етиленгліколь. Труби контуру розташовуються в тому середовищі, де проводиться відбір тепла (як ми побачимо далі, це може бути не тільки грунт на глибині). Теплоносій з постійною температурою по цьому контуру надходить в тепловий насос і від нього ж, охолоджений, йде назад для відбору черговий «порції» тепла від зовнішнього джерела.
  • Контур теплового насоса призначений для відбору тепла від грунтового колектора і передачі його в систему опалення будинку. Слід правильно розуміти, що температура теплоносія в ґрунтовому контурі невисока, але зате постійна. І тепловий насос виступає в ролі своєрідного «підсилювача», забезпечуючи необхідний підйом температури для роботи системи опалення. Контур теплового насоса заповнений фреонової сумішшю з низькою температурою кипіння і випаровування. За рахунок чергування циклів швидкого стиснення і різкого розрідження відбувається нагрів теплообмінника, пов’язаного вже з контуром опалення.
  • Контур системи опалення будинку. Він отримує нагрів від теплового насоса (як уже говорилося — зазвичай не вище 50 градусів) і розносить теплову енергію по приміщеннях на ті чи інші кінцеві прилади теплообміну.

В якості основного «невичерпного» джерела тепла може використовуватися не тільки грунт на глибині, а й вода або повітря.

Існує три типи системи обігріву будинку з використанням природного тепла — це геотермальний, гідротермальний та аеротермальний. Відповідно, за назвами можна зрозуміти, що тепло забирається від землі, води або повітря.

  • Геотермальний контур опалення може бути заглиблений у грунт як горизонтально, так і вертикально. Горизонтальний варіант контуру розміщують на глибині, так, щоб це було на 1 ÷ 1,5 м нижче за рівень промерзання грунту. Конкретний параметр залежить від регіону, де облаштовується опалення.

Укладання труб горизонтального геотермального колектора.

При такому підході тепловіддача від грунту складе 12 ÷ 25 Вт / м² з низьким і 50 Вт / м² з високим рівнем грунтових вод. Тобто для того, щоб отримати 6 ÷ 9 кВт теплової енергії (для опалення відносно невеликого за розмірами будинку) площа колектора повинна складати 300 ÷ 500 м².

При монтажі колектора труби дозволяється розташовувати на відстані від дерев в 1,5 мм і більше. Територія над укладеними трубами, після монтажу колектора, може бути засаджена тільки низькорослими чагарниками або однорічними рослинами. Тобто, на цьому місці можна розбити город, але не садити дерева з потужною кореневою системою.

Для вертикального монтажу контуру буряться кілька свердловин, глибина яких залежить від конкретних геологічних особливостей ділянки — це може бути 25 ÷ 50 і більше метрів. У свердловини закладається система труб-зондів грунтового контуру, яка функціонуватиме за тим же принципом, що і при горизонтальному монтажі.

Вертикальне розташування труб грунтового контуру вигідно відрізняється компактністю — не буде потрібно «переорювати» великі площі. Але без спецтехніки виконати такий варіант неможливо.

Перевага цього способу над горизонтальною укладанням полягає в тому, зводяться до можливого мінімуму роботи по виїмці грунту, не зачіпається особливо вже створений ландшафтний дизайн ділянки. Необхідна тепловіддача досягається не зростанням площі укладання контуру, а глибиною розташування і кількістю теплообмінних труб-зондів.

Постійним джерелом тепла може служити водойму або близько розташований до поверхні землі водоносний горизонт.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, що таке гідравлічний роздільник

  • Гідротермальний спосіб обігріву будинку. В цьому випадку, контур розміщується в водному середовищі. Його облаштування можливо тільки в тому випадку, якщо поряд з будинком розташована водойма достатньої площі та глибини. Навіть в зимові морози під кіркою льоду вода має позитивну температуру, і ця різниця вже достатня для її перетворення в необхідну кількість тепла для системи опалення. Правда, використання водойми в таких цілях допускається, якщо він знаходиться в приватній власності. В іншому випадку отримати дозвіл на подібне використання бачиться малореальним — напевно будуть заперечення з боку природоохоронних служб.

Інший варіант гидротермального контуру — коли в грунті близько до поверхні розташовується стабільний водоносний шар. Але і тут можна наштовхнутися на протидію природоохоронного контролю.

  • Аеротермальний (повітряний) спосіб відбору природного тепла оптимальний для застосування в південних регіонах. Перевагою цієї системи над названими вище в основному є повна відсутність земляних робіт. Недоліком же розміщення обладнання над поверхнею землі можна назвати падіння ККД, практично до умовних 100% вже при температурі на вулиці -15 градусів, і практично повна неможливість функціонування при -20 ° С.

Отже, геотермальна система опалення має свої переваги і недоліки.

До її переваг відносяться наступні фактори:

  • Кількість отриманої в результаті перетворення теплової енергії в кілька разів більше витраченої на роботу теплового насоса. Так, на опалення житла середніх розмірів буде витрачатися 300 ÷ 400 Вт — це можна порівняти з горіння декількох лампочок розжарювання. Витрата електроенергії йде тільки на роботу насоса теплового насоса і обладнання, що забезпечує циркуляцію теплоносія по контурах.
  • Система опалення є екологічно безпечною, що вигідно відрізняє її від традиційних систем опалення із застосуванням пального (дров, вугілля, газу або рідкого палива).
  • Відсутність ризик займання або вибуху.
  • При якісному монтажі і налагодженні, при необхідному контролі за роботою і своєчасному проведенні профілактичних заходів, система буде функціонувати протягом 30 ÷ 40 років, не вимагаючи особливого втручання фахівців.
  • І, нарешті, теплова енергія землі невичерпна (в масштабах людського життя, безумовно), тому тепло буде завжди надходити в будинок, незалежно від погоди, що в будь-який час року.

Недоліками геотермальної системи можна назвати наступні моменти:

  • Трудомісткість і, відповідно, чималі витрати на облаштування — масштабні земляні роботи, при проведенні яких на ділянці буде панувати хаос.
  • Вельми висока вартість обладнання, його монтажу та налагодження.
  • Тривалий термін окупності — наївно розраховувати «вийти в плюс» раніше, ніж через приблизно 10 років експлуатації.
  • З’являються обмеження на вільне використання території над покладеним геотермальним контуром.

Однак геотермальна система опалення вже по достоїнству оцінена в багатьох країнах. Наприклад, в Швеції майже до 70% будинків опалюється за рахунок теплової енергії Землі. Так що, напевно, у таких систем — велике майбутнє.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, як працює котел галан принцип роботи ціна

Сонячні батареї і колектори

Багато власників житла, що знаходиться в південних регіонах країни, переходять на використання сонячної енергії, встановлюючи сонячні батареї або колектори.

Різниця між цими двома видами приладів полягають в прінціпепреобразованія енергії.

Сонячні батареї перетворять променеву енергію в електричну.

  • Сонячна батарея перетворює сонячне проміння в електричну енергію, яка накопичується в акумуляторах. Від них можна живити необхідні прилади звичайної системи опалення — насоси, блоки управління і т.п. Розраховувати, звичайно, на можливість підключення електричного котла або потужних електричних обігрівачів — було б перебільшенням.

Сонячні батареї перетворять променеву енергію в електричну.

  • Сонячний колектор — це установка, в якій відбувається нагрівання циркулюючого теплоносія безпосередньо від сонячних променів. Теплова енергія розігрітого теплоносія акумулюється в бойлерах або буферних баках, звідки витрачається на потреби гарячого водопостачання та опалення.

Можливо, вам буде цікава інформація про те, як виготовляється буферна ємність для твердопаливного котла своїми руками

Батареї або колектори встановлюються на дахах або прибудинкових територіях з таким розрахунком, щоб сонце передавало їм енергію більшу частину світлового дня. Інший, більш «наворочений» варіант — установка спеціальних динамічних механізмів з необхідною автоматикою, за допомогою яких панелі повільно повертаються по ходу сонця, постійно розташовуючись в фокусі.

Для отримання дієвого ефекту і сонячний колектор, і батарея повинні мати досить значну площу.

І сонячні батареї, і колектори цілком реально зібрати самостійно в домашніх умовах. Батарея збирається за схемами паралельного та послідовного підключення невеликих за розмірами фотоелементів, здатних виробляти електричну енергію. Існує і чимало способів виготовлення колекторів — таких прикладів дуже багато на просторах інтернету.

Правда, наскільки будуть ефективні саморобні сонячні батареї і колектори, і в якій мірі вони здатні дати ефект економії при обігріві житла — це вже інше питання. Без спеціальних знань розрахувати оптимальні параметри таких систем — справа досить скрутне.

Варіанти використання сонячної енергії на потреби опалення має свої переваги і недоліки.

До позитивних сторін можна віднести:

  • Екологічність установок, а значить, прилади повністю безпечні як для мешканців будинку, так і для навколишнього середовища.
  • Автономність систем.
  • Економічність. Як сонячні батареї, так і колектори не вимагають використання інших енергоносіїв. І в той же час здатні значно скоротити витрати на оплату основного опалення.
  • Для облаштування сонячного опалення та водопостачання не доведеться отримувати дозвіл і погодження в різних інстанціях.

Однак, недоліків у цього виду опалення поки що набагато більше, ніж переваг:

  • Сонячні колектори і батареї можна встановити, скоріше, на додаток до основного опалення. Інакше наявність тепла і гарячої води в будинку в повному сенсі слова буде залежати від погоди, що.
  • Для того щоб просто зрозуміти, наскільки ефективна робота система сонячного обігріву, буде потрібно не менше трьох років.
  • Мають бути досить великі витрати на придбання фотоелементів і інших різних деталей для зборки батарей. Чималих витрат матеріалів зажадає і якісний, продуктивний колектор. І це ще без урахування акумулюють пристроїв — як для одного, так і для іншого варіанту перетворення сонячної енергії.
  • Необхідний постійний контроль за справністю панелей батарей і колекторів, очищення їх від природного сміття, пилу, криги і т.п.
  • Сонячні колектори вимагають дуже ефективної системи власної термоізоляції. При сильних морозах не можна виключати замерзання теплоносія, що може порушити герметичність системи і повністю вивести її з ладу.

Який висновок? При бажанні скористатися сонячною енергією для початку варто зробити експеримент, зібравши і встановивши кілька панелей, наприклад, тільки для освітлення і функціонування деяких побутових приладів. Якщо робота батарей буде забезпечувати хоча б частину потреб, то з часом можна нарощувати їх площа і «доручати» більш відповідальні завдання, в тому числі і забезпечення роботи основної системи опалення.

Напевно прийде час, коли потужність фотоелементів сягатиме куди більш високих показників, і сонячні батареї займуть провідне місце в енергозабезпеченні будинку. Головна то заковика поки в тому, що дуже складно з вельми обмеженій площі зняти дійсно велика кількість електричної енергії.

Можливо, вам буде цікава інформація про те, як встановлюються циркуляційні насоси для опалення приватних будинків

* * * * * * *

Отже, повністю відмовитися від використання в опалювальній системі електроенергії навряд чи вийде, якщо не брати до уваги дров’яних печей. Розраховувати на повну автономність в цьому питанні, покладаючись на сонячні батареї — поки що передчасно. Без газу обійтися простіше — варіантів набагато більше.

Слід чітко уявляти сучасний «розклад сил і засобів» — будь-який альтернативне опалення потребують дуже чималих вкладень при його організації. Про окупність ж можна буде говорити нескоро — зазвичай вона настає через десяток років. Це слід пам’ятати, щоб не отримати швидкого розчарування.

Але, повторимося, немає ніяких сумнівів, що майбутнє — саме за такими системами.

На завершення — цікавий відеосюжет про альтернативні системах опалення житла.

Ссылка на основную публикацию