Альтернативное отопление частного дома без электричества и газа

Автономные системы отопления в частных домах выполняют одну из главных функций при их обустройстве. От правильного распределения тепла в помещениях зависит не только комфорт проживания. Отопление несет еще и конструктивную нагрузку: предотвращает возникновение и распространение сырости, грибка и плесени. При постоянном росте цен и недешевой стоимости подключения, становится все более актуальным вопрос, какое отопление лучше в частном доме.

Преимущества труб из полипропилена

Полипропилен – это твердое вещество белого цвета, получаемый путем полимеризации пропилена. Изготавливают его при температуре +80°С и давлении в 10 атм. Пропиленовый трубопровод – альтернатива чугунным изделиям. Трубы состоят из множества слоев, это повышает износостойкость материала.

Достоинства полипропилена:

  • многослойность труб позволяет применять их для системы как холодного, так и горячего водоснабжения;
  • можно выбирать любой размер и диаметр;
  • простая установка и обслуживание;
  • сроки эксплуатации 50 и более лет;
  • легкий по весу материал, удобная доставка и транспортировка;
  • не воспламеняется;
  • надежная герметичность;
  • материал не токсичен;
  • не деформируется даже при +100°С;
  • отсутствуют колебания труб при перемещении жидкости;
  • переносит механические нагрузки и к химические воздействия.
Преимущества труб из полипропилена

Цена полипропилена ниже по сравнению с другими материалами, но при этом он отличается высоким качеством и сроком эксплуатации. Пропиленовые трубы устанавливают не только для основного отопления дома, но и для утепления полов, стояков.

Внимание!

Трубопровод не деформируется даже при замерзании в нем жидкости.

Виды отопления.

Гео- и гелиотермальное отопления. Отопление дома с помощью тепла земли и энергии солнца. Эти способы в подавляющем большинстве случаев неприменимы, окупаться будут долго, поэтому не будем останавливаться на них.Паровое отопление. Вода с помощью котла нагревается до превращения в пар, который по магистральным трубам подается в радиаторы. Там он отдает тепло, и возвращаясь в жидкое состояние, попадает опять в котел. Эта система используется на предприятиях. Для частного дома – неприемлема ввиду громоздкости. Да и о безопасности не стоит забывать. Паровой котел – штука не совсем надежная, а температура пара 115°С.Воздушное, инфракрасное отопление. Источник тепла, например, инфракрасный излучатель, нагревает воздух, который напрямую или по воздуховодам направляется в помещения. Питанием для источников тепла служит природный газ. Для улучшения циркуляции воздуха применяются вентиляторы. Применяется для обогрева цехов на предприятиях, для жилого дома не подходит. Сухой воздух не создаст комфорта в доме. Да и стоит подобная система недешево.

Теперь уже ближе к реалиям жизни.

Электрическое отопление. Для создания отопления используются конвекторы, «теплые полы», электрические инфракрасные нагреватели и их комбинации.Конвекторы – это те же радиаторы, только нагреваемые с помощью электричества. Конвектор имеет металлический корпус, температура поверхности не свыше 60°С. На корпусе размещаются решетки, направляющие потоки воздуха вниз и в стороны. Конвекторы защищены ы от перегрева и скачков схемы отопления с помощью конвекторов дешевле водяного отопления, ведь нет ни котла, ни магистральных сетей. Кроме того, есть перемещаемые конвекторы, это позволяет изменять схему отопления.

Простейший расчет необходимого количества приборов ведется от площади дома, на 1 квадратный метр помещения требуется 100 Вт тепловой мощности. Например, площадь дома 200 кв. м. Значит, требуется тепловая мощность 100 Вт х 200 = 20 000 Вт. Вы выбрали себе конвектор мощностью 2000 Вт. Количество изделий 20 000/2000 = 10 штук.Теплые полы – нагревают помещения снизу вверх. Тепло идет в нужном направлении и равномерно по всей площади. Для устройства теплого пола внутри стяжки создается система нагревательных элементов, чаще всего электрических. Электрический элемент – трубка или проводящая пленка. Ради справедливости скажем, что теплые полы могут быть водяные.

Совет. Не стоит монтировать водяные теплые полы в многоэтажном доме. В случае протечки, хлопот не оберешься, вскрывать их это проблема, плюс ремонт затопленным соседям снизу.

Инфракрасные потолочные нагреватели. Новое интересное техническое решение обогрева помещений. Тепло от нагревателя, расположенного вверху помещения, передается не воздуху, а напрямую предметам в комнате. Нагреватели этого принципа обладают высоким коэффициентом полезного действия. Расположение их не уменьшает площадь комнаты.

В заключение пару ложек дегтя электрическому отоплению. Отопление дома электричеством дороже газового и перебои с электричеством случаются гораздо чаще, чем с газом.

Водяное отопление. Система является простой, надежной и дешевой в эксплуатации. Один минус – это стоимость затрат на ее создание. Дальше в статье мы будем рассматривать именно ее.

Современные виды

Рис.1 Энергия ветра

Читайте также:  Газовый проточный водонагреватель Оазис: отзывы пользователей

Альтернативные источники тепла могут работать на жидком или твердом топливе, электричестве, может быть использовано биотопливо, энергия солнца, ветра, популярным решением является тепловой насос.

Современные виды

Такие системы достаточно быстро внедряются в жизнь и становятся уже нам привычными.

Если для подключения, например, газового котла, необходимо получать специальные разрешения, то большинство систем альтернативного обогрева этого не требуют и их можно устанавливать своими руками

Использование котла на биотопливе

Одним из решений, что позволяет отказаться от природного газа и электричества является установка системы с котлом, работающем на биотопливе.

Современные виды

Рис.2 Котел на биотопливе

Работает такое оборудование на пелетах или брикетах, которые изготавливаются из отходов, например из соломы, шелуши семян подсолнуха, щепы, стружки, торфа и других.

То, что топливо гранулированное, позволяет без проблем автоматизировать процесс его подачи и поэтому обогрев дома происходит при минимальном участии владельца.

Однако пока такие системы могут стоить в несколько раз дороже, чем привычное газовое или электрическое оборудование.

Современные виды

Может в качестве источника тепла использоваться биогаз. Для его получения делают специальные емкости, которые заполняют органическими отходами.

В процессе их гниения выделяется газ, который и используется для обогрева дома.

Установка теплового насоса

Рис.3 Работа теплового насоса

Современные виды

Очень популярным решением является установка в доме теплового насоса, это оборудование использует энергию воды или земли.

Особенностью теплового насоса является то, что в летнее время он может работать в режиме кондиционера и охлаждать дом, а зимой наоборот его обогревать.

Тепловой насос работает по принципу холодильника, но только он берет из земли или воды энергию и превращает ее в тепло. Такой способ обогрева является экологически безопасным, так как для его работы используются возобновляемые источники.

Тепловой насос позволяет значительно экономить электроэнергию, но такое оборудование пока не получило массового распространения, что связано с высокой его стоимостью.

Современные виды

Чтобы работал тепловой насос надо постоянное наличие электроэнергии. Его не рекомендуется устанавливать, если у вас часто отключают подачу электричества.

Тепловой насос может работать и от генератора, но это дополнительные расходы, при которых эффективность использования такого оборудования значительно уменьшается.

Солнечные коллекторы

Перспективным способом обогрева частного является использование солнечной энергии. Солнечные коллекторы эффективнее всего устанавливать на крыше дома, они накапливают энергию солнца и передают ее теплоносителю.

Современные виды

Рис.4 Солнечный коллектор

Не все знают, что такие системы достаточно эффективно работают даже в пасмурную погоду и при низких температурах воздуха.

Это достигается благодаря использованию современных технологий, но наибольшую эффективность такие источники имеют в солнечную погоду.

В южных регионах данные системы могут вполне использоваться как самостоятельное отопление, в других регионах они выступают в качестве дополнительного источника тепла. Может в качестве источника энергии использоваться и сила ветра.

Современные виды

Недостатком использование энергии ветра и солнца является то, что они есть непостоянно и поэтому они обычно используются не в качестве основного, а в качестве дополнительного источника энергии.

Инфракрасное отопление

Этот вид альтернативного отопления наиболее доступен, такое оборудование, по сравнению с тепловым насосом стоит дешево, и установить его можно своими руками.

Рис.5 Инфракрасная пленка

Современные виды

Могут быть использованы как инфракрасные обогреватели, так и инфракрасная пленка, она монтируется в пол или потолок. Популярным решением является использование «теплого плинтуса».

Особенностью данного типа обогрева является то, что сначала нагреваются предметы и стены дома, а потом они отдают свое тепло окружающему воздуху. Это позволяет создавать комфортные условия проживания и температура в комнате на всех уровнях равномерная.

Видео описание

В нашем видео поговорим об отоплении в частном загородном доме

Главные критерии при выборе систем отопления:

Видео описание
  • Минимум расходов при высокой теплоотдаче. Обеспечение жилья нужным количеством тепла и небольшие затраты на монтаж, эксплуатацию и обслуживание.

  • Максимальная автоматизация. Системы отопления в целях обеспечения безопасности необходимо эксплуатировать при наименьшем вмешательстве человека в их работу.

  • Высокая износостойкость всех элементов. Выбирать необходимое оборудование нужно с учетом его эксплуатационной надежности.

В некоторых случаях можно воспользоваться формулой: «чем проще, тем надежнее»Источник

Применение тепловых насосов (ТН) для обогрева помещений

Такие альтернативные источники отопления дома, как тепловые насосы, сегодня наиболее часто используются в качестве источника отопления помещений, являющегося альтернативным.

Причина этого заключается в том, что указанная технология наиболее отработана.

Принцип работы изделия, в двух словах, характеризуется, как «холодильник наоборот». Это устройство вбирает тепло из окружающей среды (воздух, грунт или вода) и перенаправляет его на альтернативное отопление помещений. В основу работы ТН положен физический принцип Карно.

Заправленный в замкнутый контур устройства хладагент подаётся на испаритель, где расширяется с одновременным понижением давления и возрастанием объём. Параллельно хладагент частично испаряется, в связи, с чем падает температура последнего.

Охлаждённый, он начинает интенсивно аккумулировать энергию, отбирая её у стенок испарителя, соединённого с теплообменником. В последнем интенсивно перемещается теплоноситель, неформально именуемый «рассолом». В ходе указанных манипуляций в систему поступает тепловая энергия, аккумулированная в недрах земли.

Производители и торговые сети предлагают альтернативные источники отопления частного дома в виде ТН четырёх основных групп, различающихся видами тепловой энергии, которую они привлекают для отопления помещения:

  1. Насосы геотермальные (как горизонтальные, так и вертикальные) осуществляют обогрев за счёт использования тепла подземных вод. Так называемая схема «вода-вода»;
  2. Тепловые насосы, работающие за счёт тепловой энергии, получаемой из открытых водоёмов природного происхождения (море, озеро, река и т.п.). Реализована схема «вода-вода»;
  3. Аккумулирование для отопления тепла, содержащегося в воздухе, осуществляется по схеме «воздух-вода»;
  4. Если насос извлекает энергию грунта, то работа идёт по схеме «грунт-вода».
Читайте также:  Генератор для котла отопления как выбрать

Способы циркуляции воздуха

Движение воздуха по элементам воздушной системы отопления может осуществляться различными способами. Выбирая подходящий вариант для конкретного частного дома, познакомьтесь с отличительными характеристиками каждого. Это позволит принять взвешенное решение.

Способы циркуляции воздуха

Естественная

В основу естественной циркуляции воздуха положено физическое явление, при котором горячий воздух всегда устремляется вверх. По мере подъёма, он начинает вытеснять холодные слои, обеспечивая постепенный прогрев всего воздушного пространства в помещении. Чтобы обеспечить функционирование системы воздушного отопления с естественной циркуляцией, нагреватель располагают в нижней части частного дома, обычно в подвале. Это позволяет сформировать достаточный поток тёплого воздуха, который будет поступать в расположенные сверху помещения, прогревая их до оптимального уровня. При этом, холодный воздух будет опускаться вниз, чтобы нагреться и снова подняться вверх.

Способы циркуляции воздуха

К преимуществам данного способа можно отнести отсутствие многократной рециркуляции воздуха, в ходе которой он постепенно насыщается углекислотой и пылью.

Принудительная

Способы циркуляции воздуха

С помощью принудительной циркуляции удаётся обеспечить более точную регулировку степени нагрева воздушных масс, поступающих в каждое отдельное помещение. Для обеспечения движения воздуха в состав системы вводится вентилятор. Благодаря его наличию удаётся стабилизировать скорость движения теплоносителя, создать постоянное давление, стабилизировать расход воздуха.

Для обеспечения работоспособности в состав системы воздушного отопления вводится дополнительное оборудование. К недостаткам такого способа стоит отнести энергозависимость. При возникновении перебоев в подаче электричества обогрев частного дома прекращается. Также сложности с отоплением могут возникнуть при отказе оборудования. Чтобы этого не произошло, стоит предусмотреть альтернативный вариант обогрева частного дома, например, водяной.

Способы циркуляции воздуха

Тепловые насосы

Принцип работы оборудования заключается в отборе энергии у источников с низким потенциалом и последующей передачей тепла для дальнейшего прогрева теплоносителя, который затем транспортируется по трубам отопления. Конструкция тепловых насосов напоминает узел холодильника, тут тоже есть теплообменник, испаритель, компрессор.

Работает вся схема на физических свойствах поддержания постоянной плюсовой температуры в низкопотенциальных источниках энергии – это воздух, вода, земля. Первый контур теплоносителя прогревается до температуры окружающего источника, затем передает энергию хладагенту, компрессор всасывает и сжимает хладагент, нагревая вещество до +125 С, затем транспортирует в конденсатор, который направляет тепло в контур отопления. После охлаждения хладагент становится жидким и цикл нагрева возобновляется.

На заметку! Тепловые насосы являются энергозависимыми агрегатами, без электричества они не работают.

Различается три типа тепловых насосов:

Тепловые насосы
  1. Земля-вода. Универсальные альтернативные источники энергии для частного дома, который удален от города. Такие насосы не привязаны к климатическим условиям, забор тепловой энергии осуществляется с глубин грунта ниже точки промерзания, поэтому оборудование показано для обогрева домов любой площади. Размещение контура может быть вертикальным с бурением скважин, горизонтальным – с выкладкой по плоскости грунта.

Важно! Стоимость обустройства системы зависит от типа монтажа. Бурение вертикальных шахт проводится с применением спецтехники – это дорого, горизонтальная выкладка дешевле, но нужно много свободной площади. Для отопления дома в 200 м2 контур выкладывается на 6 сотках.

  1. Вода-вода. Оптимальный вариант теплового насоса (ТН) для хозяев домов, рядом с которыми есть озеро, пруд или река. Цена оборудования ниже, монтаж проще. Для отбора низкопотенциальной энергии требуется погружной зонд-теплообменник, уровень заглубления составляет 10-15 метров.
  2. Воздух-воздух . Это самые недорогие ТН. Пример насоса воздух-воздух – сплит система. Теплообменник – это радиатор с большой площадью оребрения, обдуваемой вентилятором. Система имеет один недостаток – при понижении температуры за окном от -15 С функциональность прибора значительно снижается.

Ветровая энергия

Энергия, вырабатываемая специальным ветряком, является одной из самых востребованных, так как движение воздушных масс никогда не прекратится. Сегодня установки доступны каждому, однако должного распространения они не получили по объективным причинам:

Ветровая энергия
  1. Высокая стоимость оборудования и монтажа
  2. Необходимость большой свободной площади для размещения крупногабаритного изделия

В районах, в которые ветра исключительно порывистые и нечастые, использование ветряков экономически нецелесообразно. Полученную механическую энергию напрямую использовать для нагрева теплоносителя нельзя без специального трансформирующего устройства.

Способы циркуляции воды в системах отопления

Эффективность водяного отопления зависит от постоянной циркуляции теплоносителя по трубопроводам. Существует два способа перемещения горячей воды в замкнутом контуре отопления:

  • Естественный способ циркуляции. Принцип перемещения горячей воды по трубам основан на естественной гравитации теплого теплоносителя движения вверх и стекания вниз по мере остывания. Чтобы естественная циркуляция была хорошей, необходимо монтировать трубную разводку с уклоном (на каждый 1 пог. метр труба должна опускаться на 10 мм).
  • Принудительная циркуляция теплоносителя. В современных индивидуальных обогревательных линиях постоянное движение горячей воды по трубам обеспечивается циркуляционным насосом. Это электромеханическое устройство увеличивает скорость перемещения теплоносителя, что приводит к улучшению теплообмена.
Читайте также:  Виды систем отопления, классификация, плюсы, минусы

Важно: Принудительный способ циркуляции воды зависит от бесперебойного электроснабжения и в случае отключения электричества система обогрева не будет работать.

Тепловые насосы

В этом случае топливно-энергетическими ресурсами могут выступать пары «вода – вода» или «рассол – вода».

«Вода-вода»

Принцип действия такого отопления следующий: вода, забираемая из земляной скважины, перекачивается через тепловой насос, и своей тепловой энергией обеспечивает подачу тепла в дом. Обратно отработанная вода сливается в грунт.

Для того, чтобы данная схема работала безупречно на дом площадью до 80 м2, хозяину дома понадобится бурить не менее двух водозаборных и сливных скважин, глубина которых составляет от 50 м и больше.

«Рассол-вода»

Принципиальная схема отопления тепловым насосом с топливом «рассол-вода» несколько иная: в качестве тепловой энергии топлива выступает раствор, помещенный в трубы U-образной формы.

Принципиальная схема работы теплового насоса. Нажмите для увеличения.

Тепловые насосы

Трубы необходимо расположить в пробуренной скважине на глубине не менее 150 м, либо устроить из труб теплообменник, который будет находиться на глубине от 5 м и ниже. Это понадобится для того, чтобы снизить перепад температур в разное время года.

И количество скважин, и их размер будут определяться из расчета 50 Вт/мп, т.е., с каждого погонного метра одной скважины можно получить 50 Вт тепловой энергии. В случае же установки теплообменника расчет несколько другой – 40 Вт/м2 площади теплообменника с учетом межтрубного расстояния до 800 мм.

Лидер по сумме капиталовложений для обогрева частного дома тепловым насосом имеет больший срок окупаемости, но затраты на эксплуатацию и обслуживание оборудования окажутся минимальными относительно других видов отопительных систем.

Отработанные масла

Еще одной разновидностью можно назвать такие альтернативные источники энергии, как отработанные масла.

И, хотя этот вид топливно-энергетического ресурса не является возобновляемым и его часто утилизируют — собирают, хранят, перевозят, перерабатывают – очень многие производители котлов отопления домов используют отработанные масла в качестве топлива (при производстве мультитопливных котлов).

Почему именно масла? Потому что калорийность их превышает калорийность других видов топлива – дизтоплива, угля, древесины. Недостатки: потребность в специальной емкости-накопителе для хранения резервного запаса; альтернативное топливо обязательно должно быть надлежащего качества.

Добавление воды в обычное топливо

Вода как топливо для вашего автомобиля может применяться в составе обычной солярки. Это еще одно предположение, которое было выдвинуто «домашними» изобретателями. Оказалось, что при добавлении в бутылку с водой небольшого количества солярки полученная смесь горит. Причем выделяется меньше копоти, а процесс горения становится более бурным.

Также в процессе горения бумажки, которую окунули в полученную смесь, появляется треск, но он всего лишь указывает на испарение жидкости. Кроме того, взбалтывание не растворяет солярку в воде. Однородной смеси здесь не получится. Со временем солярка, как и масло или бензин, собирается на поверхности.

Добавление воды в обычное топливо

Похожий эксперимент провели с трактором, в который залили солярку и воду, смешанные в определенных пропорциях. Агрегат завелся и стал тарахтеть, стоя на месте. Но только на это и хватает энергии подобного топлива. Да и высок риск, что двигатель выйдет из строя.

Самодельный котел, секции радиатора и ТЭН для отопления своими руками

Предлагается довольно простая самодельная система водяного отопления, рассчитанная на обогрев небольшого летнего щитового домика в осенний и весенний период, когда на улице прохладно. Собрать эту конструкцию можно из доступного подручного материала. Покупать придется только ТЭН. Для более длительной службы всей системы и особенно самого ТЭНа желательно выбирать импортный вариант (например, итальянский) мощностью 1,2 кВт с термостатом.

Данная система отопления включает ТЭН для радиаторов отопления, самодельный котел и, собственно, сами секции радиаторов, соединенные муфтой и резиновыми патрубками. Последние детали можно взять от старого автомобиля, например, изъять из системы отопления автомобиля ЗИЛ-133. При отоплении ТЭНами своими руками радиаторы можно сделать из оцинкованных труб диаметром 60 мм. Длину их следует определять в зависимости от места установки на стене дома. Например, для комнаты площадью 18 м2 требуется две трубы длиной 1,18 м, а для комнаты площадью 12 м2 — одна труба длиной 1,10 5 м. К радиаторам затем нужно приварить две распорки. Их можно сделать из стальных оцинкованных труб диаметром 27 мм и длиной 18 см. Сваривать детали водяной системы отопления частного дома следует очень осторожно, делая шов длиной 3-5 мм, чтобы цинк изнутри трубы не смог выгореть. Торцевую часть радиатора — патрубок — можно сделать, используя трубу из черной стали длиной 100 мм. Патрубки должны быть длиной 50 мм. Их следует сделать из того же материала, а уголок можно взять стандартный заводской диаметром 56 мм.