Альтернативные источники отопления загородного дома: сравнительный обзор эко-систем

Тепловые насосы

Самое универсальное альтернативное отопление частного дома – установка тепловых насосов. Они работают по известному всем принципу холодильника, отбирая тепло у более холодного тела и отдавая в отопительной системе.

Состоит сложная на первый взгляд схема из трех устройств: испаритель, теплообменник и компрессор. Вариантов реализации тепловых насосов огромное множество, но наиболее востребованными считаются:

Самый дешевый вариант реализации – «воздух-воздух». По сути он напоминает классическую сплит-систему, однако электроэнергия затрачивается лишь на перекачивание тепла с улицы в дом, а не на обогрев воздушных масс. Это способствует экономии средств, при этом прекрасно обогревая дом на протяжении всего года.

КПД систем очень высок. На 1 кВт электроэнергии можно получить до 6-7 кВт тепла. Современные инверторы прекрасно работают даже при температурах -25 градусов и ниже.

«Воздух-вода» – одна из распространенных реализаций теплового насоса, у которой роль теплообменника играет змеевик большой площади, установленный на открытой местности. Дополнительно он может обдуваться вентилятором, заставляя остывать воду внутри.

Такие установки характеризуются более демократичной стоимостью и простым монтажом. Но они способны работать с высоким КПД исключительно при температурах от +7 до +15 градусов. Когда столбик опускается до отрицательной отметки, эффективность падает.

Самой универсальной реализацией теплового насоса является «грунт-вода». Она не зависит от климатической зоны, так как непромерзающий на протяжении всего года слой почвы имеется повсюду.

В данной схеме трубы погружаются в землю на глубину, где на протяжении всего года температура удерживается на уровне 7-10 градусов. Коллекторы могут располагаться вертикально и горизонтально. В 1-ом случае предстоит бурить несколько очень глубоких скважин, во втором – укладывать змеевик на определенной глубине.

Недостаток очевиден. сложные монтажные работы, которые потребуют высоких финансовых вложений. Прежде чем решаться на подобный шаг, следует посчитать экономическую выгоду. В районах с непродолжительными теплыми зимами стоит подумать и других вариантах альтернативного отопления частных домов. Еще одно ограничение – необходимо большая свободная площадь – до нескольких десятков кв. м.

Реализация теплового насоса «вода-вода» практически ничем не отличается от предшествующей, однако трубы коллектора прокладываются в грунтовых водах, незамерзающих на протяжении года, или близлежащем водоеме. Она обходится дешевле за счет следующих преимуществ:

• Максимальная глубина бурения скважины – 15 м
• Можно обойтись 1-2 погружными насосами

Котлы, работающие на биологическом топливе

Если нет желания и возможности обустраивать сложную систему, состоящую из труб в земле, солнечных модулей на крыше, можно заменить классический котел моделью, которая работает на биологическом топливе. Для них необходимы:

Подобные установки рекомендуется устанавливать совместно с рассмотренными ранее альтернативными источниками. В ситуациях, когда один из отопительных приборов не работает, можно будет воспользоваться вторым.

Принимая решение об установке и последующей эксплуатации альтернативных источников получения тепловой энергии, необходимо ответить на вопрос: как быстро они окупятся? Безусловно, рассмотренные системы обладают преимуществами, среди которых:

• Стоимость получаемой энергии меньше, чем при использовании традиционных источников
• Высокий КПД

Однако следует помнить о высоких первоначальных материальных затратах, которые могут достигать десятка тысяч долларов. Монтаж подобных установок назвать простым нельзя, поэтому проведение работ доверяется исключительно профессиональной бригаде, которая способна предоставить гарантию на результат.

Востребованность приобретает альтернативное отопление частного дома, которое становится более выгодным на фоне дорожающих традиционных источников тепловой энергии. Однако прежде чем начинать переоборудовать текущую отопительную систему, необходимо все рассчитать, рассмотрев каждый из предлагаемых вариантов.

Отказываться от традиционного котла также не рекомендуется. Его необходимо оставить и в определенных ситуациях, когда альтернативное отопление не выполняет своих функций, останется возможность согреть свой дом и не замерзнуть

Конвекторы

Еще достаточно эффективный способ обогрева частного дома – установка конвекторов. Такая установка засасывает в себя холодный воздух, где нагревательный элемент отдает ему тепловую энергию. Затем нагретый воздух выдувается наружу.

Преимущества

• Гибкая система управления.
• Пониженная нагрузка на электрическую сеть.
• Высокая эффективность и относительная экономичность.
• Низкая цена монтажа.

Недостатки

• Настенное размещение требует монтажа скрытой проводки.
• Перепады температур.

На мой взгляд, конвекторы стоит рассматривать как альтернативу электрическому котлу. Дело в том, что один конвектор потребляет существенно меньше энергии и, как следствие, создает не столь высокую нагрузку на сеть. Вдобавок, установка нескольких конвекторов позволяет вручную регулировать температуру каждого. Например, ночью можно отключать конвекторы, установленные за пределами спальни.

Металлические печи

Когда-то их называли буржуйки. Название это ведёт свое начало из далёких времён гражданской войны и последующей разрухи, когда самые простые радости жизни ассоциировались с большим богатством.

С тех пор многое изменилось, но железную печь по-прежнему называют буржуйкой. Сейчас они выглядят иначе. Многие из них снабжены окошками из огнеупорного стекла, но суть их не изменилась — они быстро нагреваются и так же быстро остывают.

Может еще потому эту печь назвали буржуйкой, ведь для поддержания постоянно высокой температуры требуется по-буржуйски много дров.

Народная фантазия

В сибирских таёжных избах, куда можно довести чугунную печь, но сложно доставить кирпич, буржуйку обкладывают с трёх сторон большими камнями, обкатанными речкой. Получается красиво и функционально — камни нагреваются и медленно отдают тепло воздуху.

Такой приём вполне применим и в условиях загородного дома — когда в дом построен, а отопление еще не готово. В какой-то степени камни выполняют противопожарные функции, вбирая в себя случайные искры и излишнее тепло. Каменные сооружения могут послужить поводом для полёта фантазии дизайнера.

Эффективность металлической печи возрастёт, если оборудовать её змеевиком для нагрева воды и подключить к нему отопительные батареи.

Котел, насос, обогреватель или коллектор: за и против

Чтобы хотя бы примерно наметить для себя подходящий вариант, стоит ознакомиться с краткой информацией о каждом из них.

Котлы на различных видах топлива

Наиболее оптимальный вариант – котлы, функционирующие на жидком топливе. Они не требуют каких-либо дополнительных затрат по уходу, чем выгодно выделяются на фоне твердотопливных. На протяжении всего отопительного сезона они работают полностью автоматически.

Котел на жидком топливеИсточник

Установка таких котлов производится в помещении с температурой воздуха не ниже +5°C, также важно наличие вытяжной вентиляции. В зависимости от выбранной модели такие котлы могут работать на керосине, солярке, отработанном масле

Емкость бака, как правило, составляет от 100 до 2000 л.

Также в продаже есть универсальные котлы, которые могут работать на разных видах топлива. Котлы на пеллетах работают путем сжигания прессованных древесных отходов. Большой популярностью пользуются устройства, работающие на биотопливе, в качестве которого выступают различные отходы: навоз, сорняки, пищевые отходы. В процессе гниения все это выделяет газ, который отлично горит и способен отдавать тепловую энергию в большом количестве. Такой вариант идеален для небольших участков.

Инфракрасные обогреватели

Инфракрасные обогреватели отличаются износостойкостью, эффективностью и максимальной простотой в монтаже. Плюс ко всему – доступная стоимость и широкий выбор моделей.

Инфракрасный обогревательИсточник

Тепловые насосы

Тепловые насосы по принципу работы имеют сходства со стандартными кондиционерами. Это оборудование, которое получает тепло от природных источников (вода, воздух, земля) и накапливает его, передавая отопительной системе жилища. Подобные системы отличаются высокой производительностью и могут использоваться круглый год. Из недостатков – небольшой срок эксплуатации (15-20 лет), сложный монтаж и высокая стоимость.

Тепловой насосИсточник

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы могут в несколько раз снизить расходы на газ в отопительный сезон, в дни с высокой солнечной активностью. Они способны поглощать до 90% тепла. Преимуществом является доступная стоимость, простота в эксплуатации. При этом большинство моделей теряют эффективность в ветреную погоду и подвергаются повреждению при заморозках.

Солнечный коллекторИсточник

Использование альтернативного отопления – выгодный вклад в будущее. С учетом нынешних тарифов и их постоянного повышения это отличный способ сэкономить. Ввиду того, что описанные методы ещё не находятся на пике популярности, цена на оборудование является довольно высокой, однако эти вложения окупятся за год-два. Что касается конкретного выбора – его стоит делать исходя из конкретных условий – расположения, объема требуемого тепла, постоянного или временного проживания и т.д., а также – по возможности – заручившись поддержкой специалистов.

Почему электричество

Электрическое отопление отличается от классических водно-печных и газовых систем большей экономичностью и практичностью. Первый аспект мы оставим для обсуждения чуть ниже, а эксплуатационные достоинства опишем здесь:

Электрическое отопление не только бесшумное, но и экологичное. Оно транспортируется безопаснее газа и вообще не выделяет вредных веществ, как в атмосферу, так и внутрь помещения. При отсутствии отходов пропадает и необходимость выводящих дымоходов и тяговых конструкций. Отопление на угле или древесине и вовсе не идет в сравнение электро системами.

Отопление электричеством не требует больших единовременных затрат. Провести сравнение можно на примере газа: чтобы подключить дом вы должны закупить оборудование для каждого помещения, провести монтаж коммуникаций, котла, врезаться в общую магистраль. Причем сделать все это необходимо вместе, поскольку отложить подведение какой-то части дома к системе невозможно. А электрический способ позволяет организовать последовательный монтаж: сначала подключаются самые важные части дома, а затем, по мере накопления средств — периферийные.

Благодаря возможности использования в частном доме или квартире многотарифного счетчика, а также постоянному развитию технологий в данное сфере, отопление электричеством уже сейчас — самое экономное среди аналогов

Не стоит заострять внимание на высокой цене оборудования — оно быстро окупается за счет низкого энерго потребления. Практически каждый способ организации электро отопления позволяет провести монтаж своими руками, без множества дополнительных инструментов

Использование электрических систем для отопления нельзя назвать идеальным. Работа по качественному обогреву каждого дома требует учитывать многие особенности. В некоторых регионах стоимость электричества может быть настолько большой, что от газа не отказаться. В старых многоквартирных домах сложно перейти на электрическое отопление по двум причинам: очень непросто отключиться от центральной магистрали, да и электросеть придется разводить снова, с учетом мощного оборудования.

Несмотря на это, общая картина склоняет весы в сторону электричества. Для помещений, в которых газа нет или отсутствует возможность его подвести, оно и вовсе является настоящим спасением.

Солнечные коллекторы

Несмотря на то, что отопление загородного дома солнечными панелями практически невозможно в суровом климате, не рассмотреть этот вид альтернативного источника энергии и тепла невозможно.

Наибольшей эффективности можно достичь лишь при интенсивном солнечном излучении – только в этом случае температура в помещениях будет максимально комфортной.

Разновидности

Солнечные системы нагрева теплоносителя (в нашем случае это раствор «вода-гликоль») условно можно разделить на пассивные и активные.

Первые объединены в один так называемый «водонагреватель», который располагается на кровле. Резервуар с теплоносителем находится выше отметки коллектора, а холодная вода в бак подается снизу.

Схема работы плоского солнечного коллектора. Нажмите для увеличения.

Вторые же имеют конструктивное отличие от пассивных солнечных систем обогрева: сами солнечные коллекторы размещаются на кровле дома, а резервуар для теплоносителя – в доме.

Теплоноситель – вода, циркулирует в системе отопления с помощью насоса.

Чаще всего солнечные коллекторы применяются для хозяйственно-бытовых нужд – нагрева воды в баках-резервуарах.

Но в этом случае в зимнее время придется сливать всю воду из бака во избежание перемерзания.

Существуют два разных типа солнечных коллекторов: плоский и вакуумный (трубный).

Плоский коллектор представляет собой поглотитель солнечных лучей с остеклением по верху, имеющий слой фольгированной с внутренней стороны теплоизоляции.

Схема работы трубного коллектора. Нажмите для увеличения.

Поглотителем выступает плоский лист металла, соединенный с системой трубопроводов.

Он «собирает» солнечное тепло, передавая его теплоносителю. Стекло не должно отражать бликов – для достижения максимального эффекта от световой энергии.

Трубный коллектор отличается от плоского только наличием вакуумных стеклянных труб, собранных в один пучок.

В каждую трубку вставляется поглотитель из листа стали – его можно вращать внутри, чтобы выровнять попадание солнечных лучей.

Трубные солнечные коллекторы дороже в монтаже и обслуживании, однако они дают больший эффект, нежели плоские за счет более длительного удержания солнечного тепла.

И те, и другие виды систем обогрева монтируются на кровле дома – в наклонной части.

В последнее время производители предлагают так называемые «солнечные» крыши, в которые уже вмонтированы солнечные панели, однако широкого распространения данный вариант не получил из-за нарушения герметичности кровельного покрытия.

Обогрев дачи – чем заменить привычные источники тепла

Попробуем обобщить, что же подразумевается под альтернативным отоплением. Чаще всего под этим термином понимают не тёплые полы, в любой их разновидности, будь то водяные или электрические, поскольку они чаще всего подключаются к централизованному отоплению или электросети. В нашем случае ключевым является слово «альтернатива», причём любым традиционным источникам энергии, будь то газ, электричество или поступающая в трубы из городской магистрали горячая вода. Поэтому будем рассматривать те способы, которые позволяют обогревать дом в полной автономии от поставщиков услуг.

Попадает ли в сектор нашего интереса бойлер? Только в том случае, если он подключен к собственной скважине, и для нагрева котла используется биогаз либо электроэнергия, получаемая от возобновляемых источников. В качестве таковых обычно подразумевают солнечную и ветровую энергию, биогаз, а также геотермальное тепло. И только во вторую очередь это экономичные системы отопления для выработки непосредственно тепла, такие, как инфракрасные панели, тёплые полы, подключаемые к тем самым возобновляемым источникам.

Электрический котел и контур

Как и в предыдущем способе система состоит из контура и котла, однако в данном случае источником энергии последнего является электричество.

Преимущества

• Простота монтажа.
• Плавная регуляция температуры.
• Высокая скорость прогрева.

Недостатки

• Повышенные эксплуатационные расходы из-за стоимости электроэнергии.
• Необходимость наличия электрических коммуникаций.
• Высокая нагрузка на электрическую сеть.
• Во многих садовых товариществах она ограничена 5 кВт на дом, которых не хватит для работы большинства котлов.

Электрический котел, совмещенный с контуром, – возможная альтернатива газовому оборудованию, особенно при отсутствии подключения к магистрали

При выборе этого способа в первую очередь стоит обратить внимание на предельно допустимую нагрузку сети, так как зачастую именно она делает невозможным установку электрического котла

Также нужно помнить про то, что менее высокая стоимость монтажа будет нивелирована повышенными эксплуатационными расходами. Как следствие, данный вариант менее выгоден в долгосрочной перспективе.

Рассмотрим подробнее каждое из названных решений

Прогретый теплоноситель поступает в теплообменник, с помощью которого нагревается вода, используемая в радиаторах. Система позволяет не только обеспечить отопление, но и гарантирует горячее водоснабжение в доме, кроме того, с её помощью можно обустроить тёплый пол и сделать дом максимально комфортным. Использование энергии солнца имеет несколько важных плюсов:

Не придётся оборудовать котельную и устанавливать котёл, работающий по принципу открытого сгорания топлива. Это позволит уберечь дом от огня, а именно риск возгорания является одним из самых весомых факторов отказа от деревянных домов. Солнечный коллектор при правильном использовании позволит получать совершенно безопасную энергию.
Это практичный и эффективный выбор. Система обогрева может быть полностью независимой от внешних источников энергии, поэтому дом всегда будет обеспечен теплом.
Используемое оборудование и материалы имеют очень долгий срок работы: солнечные аккумуляторы с годами не теряют своей эффективности. Это позволяет эксплуатировать систему десятки лет, и она будет надёжно отапливать дом и обеспечивать его горячей водой.
Солнечные аккумуляторы становятся всё более доступными по стоимости: если раньше они считались дорогой экзотикой, то сегодня их можно встретить в различных населённых пунктах России и европейских стран.

Энергия солнца может использоваться не только для получения тепла, но и для обеспечения дома электроэнергией. Совершенствование технологий в дальнейшем позволит перейти на автономное энергетическое снабжение частных домохозяйств.

Трубы

На первый взгляд может казаться не важным, какие используются трубы для отопления. Но рассмотрев плюсы и минусы каждого материала, становится ясно, почему это серьёзный вопрос. Один из самых популярных видов труб – это металлопластиковые. Их диаметр бывает от 16 до 63 мм.

металлопластиковые трубыСреди преимуществ этого материала есть:

• теплопроводность низкая,
• легко ремонтируется,
• не нужно профессионального инструмента для монтажа.

К недостаткам можно отнести следующее:

• в соединениях может произойти утечка,
• остаются вмятины при ударе.

Ещё один вариант, который часто используется – полипропилен.

полипропиленовые трубы и фитингиОн имеет такие сильные стороны:

• большой диаметр – до 125 мм,
• устойчивость к механическому давлению,
• при замерзании системы, трубы не приходят в негодность,
• после спайки не может быть утечки жидкости.

Однако есть и слабые стороны:

• необходимость дорогого оборудования, чтобы сделать монтаж,
• удлиняются при сильном нагреве теплоносителя,
• при повреждении сложно ремонтируются.

Выбирая трубы, лучше учесть погодные условия, вид отопления и финансовые возможности.

Батареи отопления

Один из главных элементов в отопительной системе. От неправильного подбора батареи, может зависеть эффективность всего отопления. В наше время существует огромный выбор радиаторов. Если классифицировать их по материалу, из которого они выполнены, то можно выделить следующие виды: стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые. Чтобы не разбирать все возможные варианты, достаточно понять основные принципы для выбора батареи.

1. Тип системы. От того автономное или центральное отопление, зависят и необходимые критерии радиатора. Для централизованной системы лучше брать батареи, которые выдержат скачки давления и воду разной кислотности. Для автономного отопления можно использовать радиаторы разного давления.
2. Теплоотдача. По этому показателю на первом месте алюминий, затем сталь, а потом чугун. Но также стоит учесть, что например, тот же чугун дольше остывает.
3. Срок службы. В данном параметре на первом месте стоят чугунные радиаторы, затем биметаллические, стальные и чугунные.
4. Остальные критерии. Сюда входят более видимые параметры – дизайн, цена, производитель и так далее.

Учитывая все эти факторы, можно выбрать оптимальный для себя вариант.

Теплоноситель

Без этой составляющей отопительная система не будет работать. Самые распространённые теплоносители – это вода и антифриз.

1. Вода. Всё-таки чаще используют именно её. Так как воду для отопления покупать не нужно, то это очень экономный вариант, и тепло она передаёт отлично. Кроме того, вода не приносит экологического вреда.
2. Антифриз. Есть специально изготовленный для отопительной системы. Хотя за него нужно платить деньги, но главное его преимущество, что он не замерзает при низкой температуре.

Делая выбор между водой и антифризом, хорошо взвесить финансовые возможности, сбои отопительной системы, погодные условия и так далее. Перечисленная выше информация, поможет правильно выбрать разные элементы системы отопления

Перед выбором важно внимательно перечитать все преимущества и недостатки

Организация работы

Для установки теплового насоса необходимо сделать контур. Если ваш дом стоит на скалистой почве, то в ней делают одну или несколько скважин. Их общая длина рассчитывается, исходя из того что на каждый метр углубления в земле приходится порядка 50 Вт энергии. Если вы планируете установить тепловой насос мощностью 10 кВт, то вам понадобятся скважины общей глубиной около 200 м.

Если возле вашего дома есть участок порядка 600 м². то вы можете сделать земляной контур. Для того чтобы сделать отопление без газа и дров, необходимо установить специальные трубопроводы на глубине промерзания почвы. Для получения 10 кВт нужно, чтобы контур был длиной около 500 м.

Наиболее предпочтительным вариантом является использование ближайшего водоема. Он должен быть проточным и достаточно большим по размерам. В нем необходимо установить водяной контур, общей длиной 333 м. Этой длины достаточно для производства 10 кВт.

Реже всего используют воздушные контуры. Это обусловлено тем, что минимальная температура, при которой такой насос сможет функционировать, составляет -20 °С.

Принцип его действия такой же, как и любой холодильной машины. Он потребляет электроэнергию и преобразовывает ее в тепловую энергию. Насос отбирает тепло у охлаждаемых продуктов, а конденсатор передает его в помещение. То есть тепло берется из недр земли.

Основные виды альтернативных источников

Альтернативное отопление дачного дома предполагает отказ от традиционных энергоносителей, таких как газ или уголь, а также использование новейших технологий

При этом большое внимание уделяется энергоэффективности и экологичности: в Европе сейчас стремятся разработать отопительное оборудование с КПД выше 90%, которое бы не причиняло вреда окружающей среде. Сегодня широко используются следующие альтернативные виды отопления частных домов:

Солнечный обогрев. Солнечные батареи можно устанавливать на крышах зданий, они собирают достаточное количество энергии для обогрева и горячего водоснабжения. Одно из преимуществ – доступность, сегодня такие системы становятся всё дешевле.
Альтернативное отопление частного дома твёрдым топливом. Это не привычные дрова и уголь, а различные отходы деревообрабатывающего и сельскохозяйственного производства. Одним из ярких примеров являются пеллеты – прессованные опилки из ненужных отходов превратились в выгодное недорогое топливо.
Альтернативное отопление частного дома водородом. Водородный котёл – хорошая альтернатива привычному газовому котлу: он намного безопаснее, а единственным продуктом переработки водорода является обычная вода. Не приходится сжигать горючее топливо: окисление водорода с выделением тепла проводится при помощи каталитической реакции.
Использование тепловых насосов. Эти устройства собирают тепло из окружающей среды, и принцип их работы напоминает работу обычного холодильника. Использовать их можно в зонах с любым климатом.

Все перечисленные способы могут использоваться в качестве основного или дополнительного обогрева: альтернативное отопление загородного дома даёт возможность постоянно экономить, хотя оно может и не полностью обеспечивать дом теплом. Каждый домовладелец сможет выбрать выгодный вариант.

Энергия Земли способна бесплатно обогревать дом

Одной из альтернативных систем отопления является геотермальная. В ее основе лежит использование энергии Земли. Это тепло земли, подземных вод, окружающего воздуха, преобразуемое тепловыми насосами (ТН)

Важно, чтобы температура среды, используемая установкой, была выше нуля

Устройство и принцип работы теплового насоса

Для работы геотермальной системы нужна электроэнергия, используемая на перенос полученного тепла. Тепловой насос, употребляя 1 кВт, выдает от 2-х до 6-ти кВт тепла.

Основной принцип работы ТН состоит в сборе тепла, преобразовании его и дальнейшей передаче в отопительный контур. Это реализуется благодаря устройству самого прибора.

Дешевле всего установить тепловой насос «воздух-воздух». Если соорудить его своими руками, то потребуется минимальные финансовые вложения

ТН состоит из 3-х замкнутых контуров, задействованных в процессе получения тепла для отопления частного дома:

внешнего – предназначенного для забора тепла у источников. По контуру циркулирует антифриз или соляной раствор; внутреннего – заполненного хладагентом, чаще фреоном; отопительного контура, заполненного теплоносителем.

Фреон, заполняющий внутренний контур, нагревается от тепла, пришедшего из внешнего контура. Имея низкую температуру кипения, он превращается в газ в первом теплообменнике – испарителе. Затем поступает в компрессор, где сжимается, в результате чего выделяется много тепла, а температура самого газа многократно повышается – вплоть до 65 градусов.

Далее, газообразный фреон попадает в следующий теплообменник, именуемый конденсатором, где оставляет свое тепло. Фреон, расставшись с большей частью тепла, попадает под давлением на сбросный клапан. Здесь резко падает давление, хладагент охлаждается и, приняв жидкое состояние, снова поступает в испаритель.

Тепло, оставленное фреоном в конденсаторе, нагревает жидкость, циркулирующую в системе отопления домовладения. Если в этой системе предусмотрено устройство теплых полов, то возможно достичь наиболее эффективного обогрева при минимальных затратах.

Целесообразность использования ТН

Тепловые насосы – ТН, забирающие тепло из окружающей среды, бывают разные. Все зависит от типа окружающей среды, используемой в качестве источника забора тепла и типа используемого теплоносителя. Соответственно, выделяют такие виды ТН:

Первые два вида насосов применяют в системах воздушного отопления, а вторые два вида – в системах с жидким теплоносителем.

Вертикальный вариант теплового насоса наиболее эффективный по получению энергии земли, но он наиболее дорогостоящий

Самым выгодным с экономической точки зрения будет использование ТН типа «вода-вода». Этот вариант целесообразно использовать, если рядом с домом располагается незамерзающий водоем, в который укладываются трубы для забора тепла. Тепловой насос позволяет получать 30 Вт тепла с 1 м трубопровода. В зависимости от площади частного домовладения и потребностях в энергии потребуется уложить соответствующее количество труб.

Насосы, использующие воздух, не заменят традиционное отопление в регионах с суровым климатом. Что касается тепла, черпаемого из грунта, то это весьма дорогостоящий проект. Используют горизонтальное устройство геотермального поля, вертикальное и кластерное бурение. При горизонтальном варианте предстоит соорудить геотермальное поле на глубину, большую уровня промерзания. Это около 1,5-2 м. Площадь такого поля получается внушительной – от 200 м 2 .

ТН способны заменить привычное топливо в системе отопления, обеспечив полную энергетическую независимость загородному дому

Для реализации вертикального и кластерного проекта потребуется бурение на значительную глубину с применением бурильных установок. Это весьма дорогостоящая услуга. Оборудование такого вида тепловых насосов целесообразно для владельцев коттеджей, не задумывающихся о стоимости работ. Отопление, использующее тепло из недр земли, способно полностью заменить твердотопливное или газовое.

Геотермальное отопление выгоднее всего использовать в тандеме с устройством водяной «теплый пол». Оно позволяет получить самый оптимальный результат. Из существенных недостатков – большая протяженность трубопровода для сбора тепла, дорогостоящие земляные работы по установке системы, потребность в большой площади для обустройства геотермального поля.

Энергия ветра

Альтернативные источники энергии популярны во всем мире

Энергия ветра используется человечеством достаточно большое количество времени. Благодаря ветряным мельницам можно получать электроэнергию. Однако КПД такой альтернативной системы отопления частного дома не будет превышать 59%.

Преимущества и недостатки такого отопления:

• Получаемая энергия абсолютно бесплатна, если не учитывать затраты на само оборудование.
• Для эффективной работы необходимы регулярные ветра, что напрямую зависит от природы и местности.
• Низкое качество энергии требует дополнительной установки вспомогательных модулей.

Солнечные коллекторы

Отличная альтернатива газовому отоплению — солнечные коллекторы. Такие установки работают бесперебойно и экономично. Коллекторы способы долгое время поддерживать тепло в помещении. Но главное то, что при хороших условиях они могут вырабатывать электричество. У таких установок есть как свои достоинства, так и недостатки.

Так, солнечные коллекторы являются абсолютно безопасными. Монтировать такие установки достаточно просто и быстро. Коллекторы устанавливаются в каком-либо месте на фасаде здания. Установка отлично впишется в дизайн дома, так как среди широкого ассортимента можно выбрать наиболее приемлемый для себя вариант. Но главное, коллекторы обеспечивают значительную экономию коммунальных расходов. Поэтому данного вида установки отлично подойдут даже для малообеспеченных семей.

Единственным недостатком таких коллекторов является то, что они работают исключительно от солнечной энергии. Это предопределяет специфику установки коллекторов. В регионах, где практически круглый год солнечно (обычно это юг страны), монтаж коллекторов полностью себя оправдывает. А вот в северных широтах эти установки будут совершенно бесполезными.

Системы отопления, применяемые в современных условиях

Отказ от использования электрических отопительных систем очевиден, ведь это самый дорогой вид энергии. Эффективность электрических нагревательных приборов остается низкой при высоком расходе мощности, а в частных домах теплопотери всегда выше, чем в многоквартирных. Кроме этих условий приходится учитывать необходимость устройства специального помещения котельной, его и другие проблемы.

Печное отопление

По понятным историческим причинам самым популярным методом отопления помещений является печное. Классический вариант предполагает, что каменная печь, установленная в специально отведенном месте, нагревает помещение или группу помещений. Источник тепла в данном случае — сгорающее твердое топливо, которое нагревает каменную конструкцию. Имея высокую инерционность, то есть надолго сохраняя в себе тепло, такая печь постепенно на протяжении нескольких часов согревает помещение.

Эффективность таких печей зависит от нескольких факторов:

Строительство печей — сложный технологический процесс, простому обывателю не под силу, поэтому обязательно нужно привлечь опытного мастера, хотя бы в качестве консультанта.

Водяное отопление с возведением печи

Печь может быть самостоятельным источником тепла, но может служить нагревателем в системе водяного отопления. В больших домах или двухэтажных коттеджах такой вариант невозможен без использования водяного насоса, который работает от электричества и гоняет воду по системе. Если протяженность труб небольшая, а радиаторы имеют сечение труб от 32 мм и выше, то возможно устроить без газа и электричества с естественной циркуляцией.

Принцип работы такой системы отопления известен многим сельским жителям. Внутри печи в зоне, близкой к горящему топливу, монтируется сваренный из толстостенных металлических труб коллектор, в котором происходит нагревание воды. По закону физики горячая вода поднимается наверх, по специально оборудованной трубе. Далее она попадает в трубопровод отопления, который расположен с небольшим уклоном, который сохраняется на всем его протяжении. По тем же физическим законам жидкость течет вниз, проходит по всей системе, отдает тепло, в конце концов, попадая обратно в коллектор внутри печи, где круг возобновляется.

Монтаж такой системы требует точного расчета угла наклона труб, наличия расширительного бачка. Температуру такого отопления можно регулировать при помощи вентилей, которые уменьшают количество горячей воды, подаваемой в систему. В некоторых случаях возможно устройство двух и более контуров отопления.

Каминное отопление

Камины являются скорее стильным дополнением интерьера, чем эффективным источником тепла. Для того чтобы камин мог обогреть хотя бы комнату, в его конструкцию нужно внести серьезные изменения, превратить его в классическую печь, лишь внешне напоминающую камин. В таком псевдокамине сохраняют полку, а пламя закрывают дверцей из огнеупорного стекла.

Альтернативные источники

Отопление частного деревянного дома без газа и электричества при помощи экзотических источников вроде солнечных батарей, геотермального тепла очень интересует продвинутых хозяев. В том и другом случае требуются определенные климатические условия. Геотермальные источники есть в очень небольшом количестве мест на планете, обычно они присутствуют в сейсмически активных зонах. Для жителей 99% территории России такой вид отопления недоступен.

Солнечные батареи монтируют на крыше, так как для эффективной работы нужна большая площадь. Известно, что зимой выпадает снег, который придется чистить по несколько раз в день. Кроме того, во многих регионах зимой световой день настолько короток, что накопить нужный заряд просто невозможно.