Электрическое отопление, варианты своими руками
Отопление дачного дома, загородного или частного, при помощи электричества — не легенда. Это действительно возможно. Использовать газовый котел или камин для обогрева помещений затратно не только в плане расходных материалов, но и в плане установки. Монтаж электрического оборудования не потребует дополнительных инструментов обогрева, таких как радиаторы, контуры, дымоходы.
Электрический котел имеет очень много преимуществ перед другими видами отопления
Если у вас нет времени и средств на постройку камина или сбора всех документов для газового котла, воспользуйтесь одним из множества видов электроотопления.
Сегодня электрические системы отопления насчитывают такие подвиды:
- Электрические котлы;
- Электронагреватели трубчатой формы;
- Теплый пол;
- Электрические конвекторы;
- Инфракрасные обогреватели;
- Тепловые воздушные системы.
Электрический котел Аристон с запатентованной технологией создания эмалевого покрытия и добавлением ионов серебра
Встроенный котел в интерьере кухни стиля хай-тек
Теперь обо всем по порядку. Лучший вариант отопления дома при помощи электричества – котел. Он, так же как и газовый, нагревает воду при помощи тепловой энергии и распространяет ее по всему дому с помощью системы труб. Для циркуляции воды устанавливаются насосы. Существуют также электродные котлы, которые проводят электричество через жидкость, чаще всего незамерзающую (антифриз или другая жидкость специального типа).
Строение электрического котла
Следующий вид – электронагреватели трубочной формы. Работают как котел, но требуют большего внимания при установке.
Строение электронагревателя трубочной формы
Электрический теплый пол – набор проводов, устанавливаемых на базовый пол. При подаче электроэнергии провода нагреваются, тепло расходится по полу и начинает подниматься вверх, распространяясь по всей комнате.
Установка теплого пола
Конвекторы выглядят, как обычные батареи. Их устанавливают на стену, и при подключении они начинают нагревать холодный воздух и поднимать его вверх.
Конвекторы нагреют помещение за короткие сроки
Инфракрасные обогреватели – это лампы, которые преобразуют электричество в поток тепловой энергии, благодаря кварцу, который нагревает все на своем пути. Устанавливаются на потолок или стены. Кварцевые лампы можно регулировать.
Инфракрасные обогреватели благодаря своей эффективности используются даже на открытых террасах
Последний, оптимальный вариант обогрева дома с помощью электричества, – тепловентиляторы. Такие системы являются мобильными и выступают в качестве дополнительного приспособления для обогрева. Это что-то среднее между конвектором и инфракрасным обогревателем.
Тепловентиляторы очень эффективны, но сильно сушат воздух в помещении
Коллекторы для отопления дома
На рынке можно встретить массу различных коллекторов для систем отопления и водоснабжения, однако глобально все их можно поделить по типу, материалу изготовления и назначению. Среди различных типов коллекторов для системы отопления и водоснабжения можно выделить:
- Простые – представляют собой две гребенки, однако из которых устанавливается на подающей трубе (на выходе теплоносителя из котла), а вторая на обратке (для сбора остывшего теплоносителя и подачи его в котел). Простые коллекторы представляют собой исключительно трубку с отверстиями для размещения труб, при этом возможность регулировать температуру отсутствует, однако можно перекрыть каждый контур в отдельности.
- Усовершенствованные – снабжены необходимой аппаратурой, в том числе дополнительной арматурой, регуляторами давления и температуры, автоматическими датчиками и прочим. Среди наиболее часто устанавливаемой аппаратуры в коллекторных системах можно отметить: блоки контроля подачи воды, термостаты, датчики давления и температуры, электронные клапаны и смесители для регуляции температуры в системе.
Заметим, что все современные коллекторы снабжаются воздухоотводчиком (для стравливания воздуха, накапливаемого в системе и снижающего эффективность отопления). Кроме того, все коллекторы предполагают параллельное подключение отопительных приборов, а значит при изменении температуры теплоносителя в одной ветке не будет отмечаться влияния на температуру теплоносителя в остальных контурах.
Гидротермальная установка
Для получения природной энергии для отопления можно также обойтись и без сильного углубления в землю. Правда для этого необходимо расположение дома рядом с водоемом, который не промерзает до дна никогда.
Именно в этом месте можно установить гидротермальное оборудование, которое способно забирать тепло из воды. Такая система имеет несложный принцип работы, схожий с геотермальной:
- В здании размещается тепловой насос
- В водоем (лучше всего на дно) устанавливается зонд, забирающихй энергию.
Эффективность работы системы напрямую зависит от длины подводного зонда. В случае правильной установки можно добиться эффекта в 40 Вт всего от 1 метра. В результате для дома вполне будет достаточно использовать теплообменник длиной в 300 метров. При этом он укладывается компактно и занимает минимальную площадь.
Если говорить о стоимости, подобные системы обойдутся немного дешевле, чем геотермальные, так как нет необходимости углубляться в землю. Кроме того, они не требуют специального отведения территории.
Традиционные отопительные системы
Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы .
Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.
Недостатки водяного отопления в длительном времени прогревания помещения, возможных протечках и разрывах труб. Нельзя отключать водяную систему зимой, так как вода замерзнет и разорвет трубы.
О теплых полах и воздушном отоплении
Широко применяющиеся напольные системы отопления нельзя назвать такими уж новыми. Но они проявили себя на практике как весьма экономичные и вот почему:
- теплоноситель в контурах теплого пола греется не более, чем до 45 °С;
- нагрев комнаты происходит всей поверхностью пола;
- система хорошо поддается управлению современными средствами автоматизации;
- нагретая стяжка долго сохраняет тепло после отключения нагрева.
Примечание. Помимо того, что теплый пол эффективно использует тепло, он обеспечивает его подачу в нижнюю зону помещения, что очень комфортно для находящихся там людей.
Современные решения в части воздушного обогрева зданий заключаются в том, чтобы не терять тепло, затраченное на нагрев вентиляционного воздуха. Отбор тепла у вытяжного воздуха осуществляется специальными теплообменниками – рекуператорами. Это действительно инновации в отоплении, поскольку они в состоянии вернуть до 80% затраченной энергии и передать ее приточному воздуху, существенно экономя энергоносители.
Пару слов об альтернативном отоплении
Каждый понимает термин «альтернативное отопление» по-своему. Кто-то включает в него исключительно использование возобновляемых источников энергии, другие добавляют инфракрасные обогреватели, пленочные полы и множество других вариантов.
Однако классическое альтернативное отопление дома в качестве теплового источника использует именно самопроизвольно-восполняемые природные ресурсы, к которым относятся ветер, солнце, тепло земли. Оно реализуется с приемлемыми для каждого затратами, зато в дальнейшем нет необходимости платить поставщикам.
Одним из самых доступных традиционных источников тепла является газ. Но его стоимость также постоянно растет, увеличивая затраты на отопление. Выходом из ситуации является альтернативное отопление частного дома, которое может быть реализовано многочисленными способами. Самыми распространенными можно назвать:
- Энергия ветра
- Гелиосистемы (солнечные батареи)
- Тепловые насосы
- Котлы, работающие на биотопливе
Наглядный видео пример
5 Сборка системы отопления с естественной циркуляцией
Строительство системы с естественной циркуляцией начинается с выбора места для установки котла. Источник тепла должен стоять в угловой комнате, размещаясь в самой нижней точке разводки. Ведь батареи пойдут по внутреннему периметру, вдоль несущих стен, причем даже последний радиатор должен располагаться немного выше котла. После того, как место для котла выбрано, можно приступать к его установке. Для этого стену в зоне размещения обкладывают кафелем, а на пол набивают либо лист оцинковки, либо панель из плоского шифера. Следующий этап – монтаж дымохода, после чего можно ставить сам котел, подключая его к вытяжной трубе и топливопроводу (ели таковой имеется).
Дальнейший монтаж осуществляется по направлению движения теплоносителя и реализуется по следующей схеме. Вначале под окнами развешивают батареи. Причем верхний патрубок последнего радиатора должен располагаться выше напорного выхода из котла. Величина возвышения рассчитывается, исходя из пропорции: один погонный метр разводки равен 2 сантиметрам возвышения. Предпоследний радиатор вешают на 2 см выше последнего и так далее, до первой батареи по ходу движения теплоносителя.
Когда нужное количество батарей уже висит на стенах дома, переходят к сборке разводки. Для этого необходимо присоединить к напорному патрубку (или штуцеру) котла 30-сантиметровый участок горизонтального трубопровода. Затем к этому участку пристыковывают вертикальную трубу, поднятую на высоту потолка. В этой трубе на вертикальную линию накручивают тройник, обеспечивая переход в горизонтальный уклон и обустройство места врезки расширительного бачка.
Принцип работы системы отопления с принудительной циркуляцией
Для монтажа бачка используют вертикальный штуцер тройника, а к свободному отводу прикручивают второй горизонтальный участок напорной трубы, который тянут под уклоном (2 см на 1 м) до первого радиатора. Там горизонталь переходит во второй вертикальный участок, спускающийся к патрубку радиатора, с которым трубу и стыкуют, используя цанговый фитинг с резьбовым сгоном.
Затем нужно объединить верхний патрубок первого радиатора с соответствующим разъемом второго. Для этого используют трубу соответствующей длины и 2 фитинга. После этого таким же образом соединяют нижние патрубки радиаторов. И так далее, до стыковки предпоследней и последней батареи. В финале нужно вмонтировать в верхний свободный штуцер последней батареи краник Маевского и подключить к нижнему свободному разъему этого радиатора обратную трубу, которую заводят в нижний патрубок котла.
Способы разводки отопления
В интерьере современного частного дома крайне часто можно увидеть камин или печь, но чаще всего они являются элементами общего стиля помещения. В этом случае за тепло в доме отвечает одноконтурный или двухконтурный котел. Причем первый вариант используется только для обогрева помещений, котел 2-го типа параллельно служит для подачи тепла и подогрева воды.
Обустройство отопительной системы в частном доме может выполняться с использованием однотрубной и двухтрубной схемы разводки от котла отопления. Прежде чем выбрать одно из решений следует подробнее изучить особенности и характеристики каждого типа, а также выявить их положительные стороны и отрицательные.
Геотермальные системы
Новые системы отопления частных домов, позволяют получить энергию, которую можно пустить не только для обогрева, но и на другие цели. Наиболее популярным способом получения энергии считается использование установок геотермального характера. Такие установки работают по тому же принципу, что и тепловой насос. Забор тепла обеспечивается из грунта, который находится в непосредственной близости от дома.
Геотермальная установка, как инновации в отоплении дома, имеет следующую конструкцию: в доме производят установку теплового насоса, который будет полностью отвечать за перекачку теплоносителя. В шахту, расположенную возле дома, необходимо опустить теплообменник. По этому теплообменнику будут передаваться грунтовые воды в тепловой насос. Проходя через насос, они будут утрачивать некоторую часть своего тепла. Это объясняется тем, что насос будет забирать тепло и использовать его для обогрева дома.
Если необходимо геотермальное инновационное отопление загородного дома, то в качестве теплоносителя должны быть не грунтовые воды, а антифриз. Для этого потребуется обустроить резервуар, предназначенный для данного типа теплоносителя.
Электрокотлы
Несмотря на привлекательность галогеновых ламп, это энергосберегающее оборудование людям пока что в новинку. Опыта его использования накоплено мало, даже сервисные службы еще недостаточно разобрались во всех нюансах. Потому немалая часть потребителей выбирает все же привычные отопительные котлы на электричестве. Среди них тоже есть относительно экономная группа, сберегающая до 30% тока по сравнению с традиционными аналогами. Экономить помогают не только электродные, но и индукционные, и ионообменные нагревательные установки.
Сокращение затрат электричества в новейших аппаратах обусловлено целым рядом факторов. Так, все они автоматически контролируют температуру и имеют пониженную инерцию нагрева, а некоторые из них способны плавно стартовать. Большую роль для повышения КПД имеют тщательно подобранные конструкционные материалы. Внешним по отношению к котлу фактором является применение адекватных радиаторов и двухтрубная разводка теплоносителя. Антифриз рекомендуется использовать лишь там, где люди бывают периодически, а не на весь холодный сезон.
Все выпускаемые сегодня электрические котлы могут производить именно столько тепла, сколько нужно для прогрева комнат до требуемых температур. Среди прочих выгодно выделяются конструкции с опцией моментального разогрева теплоносителя.
Наибольшего доверия заслуживают изготовители, готовые предложить максимально долгую гарантию. Им просто невыгодно поставлять некачественный товар, а затем менять или чинить его за свой счет, терять репутацию в судах и досудебном урегулировании. Стоит отметить, что при выборе электрического котла нужно задуматься и о его дизайне. Также до покупки желательно ознакомиться с отзывами.
Нагревательные котлы
Среди новинок в этой категории, появившихся на строительном рынке, можно отметить следующие образцы:
котлы индукционного типа, функционирующие от электрической сети. Эти конструкции представляют собой трубу, состоящую из диэлектрика с помещенным внутрь металлическим сердечником. Свое название они получили благодаря наличию индукционной катушки, намотанной поверх трубы. Именно эта часть котла является источником появления токов энергии. Как результат, устройство нагревается и передает тепловую энергию теплоносителю, которым, как правило, выступает обычная вода. Среди преимуществ такой модели – высокая производительность работы, несмотря на совсем небольшой размер
Кроем того, конструкция индукционного котла не имеет составных частей, склонных к износу, что также немаловажно;
котел, именующийся электродным. Его форма также крайне удобна благодаря небольшому размеру. Нагрев теплоносителя достигается благодаря помещению внутрь него двух электродов, в результате чего вода, являющаяся электролитом, нагревается.
Особенность этой модели котла еще и в том, что он является полностью безопасным для эксплуатации, так как в случае появление даже минимальной утечки механизм немедленно перестанет работать благодаря принципу своего устройства.
Тем не менее, в связи с тем, что функционирование такого котла напрямую зависит от электричества, его эксплуатацию сложно назвать экономичной, поскольку затраты электроэнергии будут весьма существенными, несмотря на заверение многих продавцов этого оборудования;
котлы, именуемые конденсационными
Эти механизмы представляют собой нагревательные элементы, работающие на газу, а точнее, на энергии, полученной от его сжигания. Это значит, что все продукты сгорания конденсируется на специальном отведенном для этого теплообменном элементе, за счет чего и происходит его нагрев.
Примечательны такие котлы тем, их производительность является очень высокой (КПД может достигать 100% и даже больше при условии, если за показатель в 100% принять общий объем выделяемой тепловой энергии).
Принцип работы такого котла основан на таком процессе, как пиролиз. Дрова, служащие основным топливом, сгорают в два этапа. Изначально горение проходит в условиях малого количества кислорода, в результате чего появляется зола и газ, который впоследствии сгорает в отдельной камере. Благодаря такому принципу работу появляется возможность контролировать работу котла и максимально удобно распределять нагрев по всему жилищу.
Нагрев теплоносителя достигается благодаря помещению внутрь него двух электродов, в результате чего вода, являющаяся электролитом, нагревается.
Особенность этой модели котла еще и в том, что он является полностью безопасным для эксплуатации, так как в случае появление даже минимальной утечки механизм немедленно перестанет работать благодаря принципу своего устройства.
Тем не менее, в связи с тем, что функционирование такого котла напрямую зависит от электричества, его эксплуатацию сложно назвать экономичной, поскольку затраты электроэнергии будут весьма существенными, несмотря на заверение многих продавцов этого оборудования;
котлы, именуемые конденсационными. Эти механизмы представляют собой нагревательные элементы, работающие на газу, а точнее, на энергии, полученной от его сжигания. Это значит, что все продукты сгорания конденсируется на специальном отведенном для этого теплообменном элементе, за счет чего и происходит его нагрев.
Примечательны такие котлы тем, их производительность является очень высокой (КПД может достигать 100% и даже больше при условии, если за показатель в 100% принять общий объем выделяемой тепловой энергии).
Принцип работы такого котла основан на таком процессе, как пиролиз. Дрова, служащие основным топливом, сгорают в два этапа. Изначально горение проходит в условиях малого количества кислорода, в результате чего появляется зола и газ, который впоследствии сгорает в отдельной камере. Благодаря такому принципу работу появляется возможность контролировать работу котла и максимально удобно распределять нагрев по всему жилищу.
Современные технологии отопления
Варианты отопления частного дома:
- Система получения тепла в традиционном варианте. Источник тепла – котел. Тепловая энергия распределяется теплоносителем (вода, воздух). Улучшить можно посредством увеличения теплоотдачи котла.
- Энергосберегающее оборудование, которое применяется в новых технологиях отопления. Для обогрева жилья энергоносителем выступает электричество (гелиосистема, разные типы электрического обогрева и солнечные коллекторы).
Новые технологии в отоплении должны помощь в решении вопросов:
- Уменьшение затрат;
- Бережное отношение к природным ресурсам.
Теплый пол
Инфракрасный пол (ИК) – современная технология обогрева. Основным материалом выступает необычная пленка. Положительные качества – гибкость, повышенная прочность, влагостойкость, огнеустойчивость. Укладывать можно под любой напольный материал. Излучение ИК пола хорошо влияет на самочувствие, идентично действию солнечных лучей на организм человека. Денежные расходы на укладку ИК пола меньше на 30-40% чем при затратах на установку полов с электрическими элементами подогрева. Экономия электроэнергии при использовании пленочного пола 15-20%. Пульт управления регулирует температуру в каждой комнате. Нет шума, запаха, пыли.
При водяном способе подачи тепла в стяжку пола ложится металлопластиковая труба. Температура нагрева ограничивается 40 градусами.
Водяные солнечные коллекторы
Инновационная отопительная технология применяется в местах с большой солнечной активностью. Водяные солнечные коллекторы располагают на открытых для солнца местах. Обычно это крыша здания. От солнечных лучей вода нагревается и направляется внутрь дома.
Отрицательным моментом является невозможность использования коллектора в ночное время. Нет смысла применять в районах северного направления. Большим плюсом использования этого принципа получения тепла будет общедоступность энергии солнца. Не приносит вреда природе. Не занимает полезную площадь во дворе дома.
Гелиосистемы
Применяются тепловые насосы. При общем расходе электроэнергии в 3-5 кВт насосы перекачивают от природных источников в 5-10 раз больше энергии. Источником выступают природные ресурсы. Полученная тепловая энергия поступает в теплоноситель при помощи тепловых насосов.
Инфракрасное отопление
Инфракрасные обогреватели нашли применение в виде основного и дополнительного отопления в любом помещении. При низком потреблении электроэнергии получаем большую теплоотдачу. Воздух в помещении не пересушивается.
Установка легко крепится, не нужны дополнительные разрешения на этот вид обогрева. Секрет экономии – в том, что тепло накапливается в предметах и стенах. Применяют потолочные и настенные системы. У них большой срок службы, более 20 лет.
Плинтусная технология отопления
Схема работы плинтусной технологии обогрева помещения напоминает работу ИК-нагревателей. Нагревается стена. Потом она начинает отдавать тепло. Инфракрасное тепло отлично переносится человеком. Стены не будут подвержены грибку и плесени, поскольку всегда будут сухими.
Легко устанавливается. Регулируется подача тепла в каждой комнате. Летом можно систему использовать для охлаждения стен. Принцип действия, как и при обогреве.
Воздушная система отопления
Отопительная система построена по принципу терморегуляции. Горячий или холодный воздух подается непосредственно в помещение. Основной элемент – печь с газовой горелкой. Сгораемый газ отдает тепло в теплообменник. Оттуда нагретый воздух поступает в помещение. Не требует водопроводных труб, радиаторов. Решает три вопроса – отопление помещения, вентиляция.
Преимущество в том, что отопление можно запустить в работу постепенно. При этом действующее отопление не пострадает.
Теплоаккумуляторы
Теплоноситель нагревается ночью в целях экономии денежных расходов на электроэнергию. Теплоизолированный бак, емкость больших размеров представляет собой аккумулятор. Ночью он нагревается, днём идет отдача тепловой энергии для отопления.
Использование компьютерных модулей и выделяемого ими тепла
Для запуска системы подачи тепла необходимо подключение интернета и электричества. Принцип работы: используется тепло, которое выделяет процессор при работе.
Применяют компактные и недорогие ASIC-чипы. Собирают в одно устройство несколько сотен чипов. По себестоимости эта установка выходит, как обычный компьютер.
Разводка труб отопления: контурная или лучевая
Наиболее популярны два вида разводки отопления в доме из бруса:
- контурная;
- лучевая.
Контурная считается универсальной. При такой разводке требуется минимальное количество материала, так как движение воды осуществляется по одному контуру, входящие и исходящие потоки расположены параллельно друг другу. При таком подключении теплоотдача может быть неравномерной. Температура первого радиатора будет значительно отличаться от последнего.
Лучевая разводка требует больших затрат материала для монтажа, но отличается увеличенной энергоэффективностью. Каждый радиатор при такой разводке получает одинаковое количество теплонесущей жидкости с одинаковой температурой. При проведении ремонтных работ на отдельном участке не нужно отключать всю систему отопления.
Расход газа
Выбирая экономичное отопление для дачи, потребители наиболее часто обращают внимание именно на газ. Если вы тоже решили последовать опыту большинства, то должны знать, каков расход топлива для определенной площади дома
Как показывает практика, для жилища, площадь которого составляет примерно 140 квадратных метров, будет необходимо около 13 килограмм газа за сутки
Это утверждение верно, если в доме хорошо утеплены окна, нет трещин и щелей, а температура за окном изменяется от -18 до -23 градуса. В помещениях температура будет варьироваться в пределах от 21 до 23 градусов. Упомянутый расход газа на отопление составляет примерно половину баллона
Как показывает практика, для жилища, площадь которого составляет примерно 140 квадратных метров, будет необходимо около 13 килограмм газа за сутки. Это утверждение верно, если в доме хорошо утеплены окна, нет трещин и щелей, а температура за окном изменяется от -18 до -23 градуса. В помещениях температура будет варьироваться в пределах от 21 до 23 градусов. Упомянутый расход газа на отопление составляет примерно половину баллона.
Традиционные отопительные системы
Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы.
Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.
Гидротермальная
В основе этого метода лежит использование природной воды. Из нее будет извлекаться необходимая тепловая энергия. Если в пределах досягаемости вашего дома находится озеро или водоем, тогда задача по установке оборудования значительно упрощается. Но это скорее исключение из правил, в большинстве случаев приходится бурить скважины до уровня грунтовых вод.
Принцип действия
Установку можно разбить на три составляющие:
- внешний контур;
- внутренняя разводка;
- геотермальный насос.
Внешний контур представляет собой конструкцию труб, проложенную под землей на уровне подземных вод. Глубина их залегания должна быть ниже глубины промерзания. Внешний контур представляет собой отопительные коммуникации дома.
Принцип действия установки заключается в следующем. Тепло подземных вод передается теплоносителю внешнего контура. При помощи насоса он поступает в теплообменник. После чего осуществляется передача тепла на внутреннюю разводку. Всех сложностей монтажа можно избежать, если поблизости находится водоем. Теплообменник погружается в воду и подключается к отоплению. Площадь водоема должна быть не менее 200 м².
Преимущества устройства
Конструкция имеет следующие преимущества:
- универсальность — система может работать не только как отопительная, но и охлаждающая;
- низкий расход электроэнергии — она необходима только для питания насоса и составляет порядка 1 кВт в час;
- пожарная безопасность обеспечивается за счет отсутствия процесса горения;
- высокий коэффициент полезного действия — из 1 кВт электроэнергии выход составляет 5 кВт тепла;
- простота эксплуатации и технического обслуживания.
Недостатком является высокая стоимость теплового насоса и монтаж оборудования. Для дома площадью 100 м² и потребляемой мощности 5 кВт*ч, монтаж отопительной системы составит примерно 440 тыс. рублей. Этот расчет берется для домов, находящихся в радиусе 50 метров от водоема, в который будет погружаться теплообменник.
Солнечные батареи
Использование энергии солнца для отопления является самым недорогим и доступным способом. Главной задачей является преобразование солнечных лучей в тепло с минимальными потерями.
Устройство системы
Главным элементом такой системы является солнечный коллектор. Это устройство, состоящее из трубок, которые ведут к резервуару с теплоносителем. Коллекторы бывают вакуумные, воздушные и плоские. Кроме них в состав входят следующие узлы:
- теплообменник;
- накопительный бак;
- трубопровод;
- аванкамера.
Накопительный бак – это емкость с нагретым теплоносителем. Из верхней части емкости жидкость подается в отопительные приборы. После прохождения всего отопительного контура остывший теплоноситель вновь поступает в бак.
Аванкамера служит для предотвращения задержки воздуха в отопительном трубопроводе. Она представляет собой бак, который располагается в самой высокой точке системы. Устанавливать коллекторы необходимо под углом в 35–40°. Такой уклон обеспечит максимальную эффективность. Чтобы свести к минимуму тепловые потери, все трубопроводы, ведущие от коллектора к теплообменнику, необходимо изолировать.
Достоинства и недостатки
Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:
- высокая эффективность;
- длительный срок службы — более 25 лет;
- простота обслуживания;
- независимость от низких температур воздуха.
Но все же батареи лучше использовать как дополнительный источник тепла для частных домов. В зимнее время энергии солнца будет недостаточно, чтобы аккумулировать необходимое количества тепла. Во время повышенной облачности, ваше жилище также может остаться холодным. Новые технологии позволяют объединять несколько видов отопления в один комплекс, и солнечные батареи могут быть совмещены с геотермальной установкой или инфракрасным излучением.
Также к недостаткам можно отнести очень высокие цены на солнечные коллекторы и оборудование. Для отопления дома в 100 м² монтаж солнечных батарей обойдется примерно в 900 000 рублей.
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:
- Воздух-воздух
- Воздух-вода
- Вода-вода
- Грунт-вода
Воздух-воздух
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
«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.
Грунт-вода
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.
Вода-вода
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:
- Биогаз
- Гранулы из соломы
- Гранулы торфа
- Щепа и т. д.
Подобные установки рекомендуется устанавливать совместно с рассмотренными ранее альтернативными источниками. В ситуациях, когда один из отопительных приборов не работает, можно будет воспользоваться вторым.
Основные достоинства
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.
Подводим итоги
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
