Экономичное отопление для частного дома без газа и электричества

Варианты электрического отопления частного дома

Дешевое отопление частного дома от электросети можно сделать с использованием разных отопительных приборов. У каждой разновидности есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их особенности подробнее.

Котлы электрические

Чаще всего в частном доме делают водяное отопление, в котором жидкий теплоноситель подогревается электрическим котлом. Но для устройства сети на начальном этапе понадобятся существенные денежные вложения на покупку и монтаж трубопроводов, радиаторов и другого необходимого оборудования.

Но если нагревательное оборудование будет работать непрерывно, то об экономичности отопления и речи идти не может.

Чтобы система стала по-настоящему экономной и эффективной, нужно предпринять ряд мер:

  • Можно установить двухтарифный счетчик и твердотопливный котел. Днем дом отапливается агрегатом на твердом топливе, а в ночное время запускается в работу электрокотел.
  • Установить систему автоматики и терморегуляторы на каждый радиатор. В итоге при нагревании воды в контуре до нужной температуры котел будет автоматически отключаться, а после снижения температуры ниже установленного порога – включаться.
  • Можно применять двухтарифный счетчик в паре с теплоаккумулятором. Это позволит котлу работать только в ночное время, обогревая дом и накапливая горячую воду в теплоаккумуляторе. В дневное время котел не работает, а дом отапливается за счет теплоаккумулятора.

Конвекторы

Электрические конвекторы также позволяют организовать дешевое отопление дома. Внутри прибора установлены нагревательные элементы, которые отдают тепло воздушным массам, проникающим в нижней части агрегата и выводящим через отверстия в верхней части конвектора.

Принцип работы отопления с использованием конвекторов похож на работу отопительных радиаторов с жидким теплоносителем. В помещении создается циркуляция воздуха. Теплые потоки поднимаются вверх, а после охлаждения опускаются вниз. Однако конвекторное отопление обладает большей эффективностью за счет более быстрого прогрева прибора. Кроме этого нет никаких расходов на монтаж системы и подключение обогревателей.

Плюсы конвекторного отопления:

  1. Для устройства разводки водяного отопления нужно выделить намного больше средств, чем на покупку конвекторов. Один электрообогреватель стоит в районе 35-160$ (2275-10400 рублей).
  2. Электрические конвекторы можно устанавливать в деревянных постройках, потому что они пожаробезопасные.
  3. Докупая конвекторы и подключая их к сети электроснабжения, вы можете на свое усмотрение наращивать и изменять систему отопления дома.
  4. Приборы имеют небольшие размеры и внешне очень привлекательные. Благодаря этому они не загромождают помещение и не портят интерьер.
  5. Работа агрегата не зависит от перепадов напряжения, что часто наблюдается в селах.

Инфракрасные панели

Инфракрасные отопительные приборы подогревают не воздух в помещении, а различные поверхности и мебель. Те в свою очередь отдают тепловую энергию в комнату. Если вы хотите сделать самое экономное отопление частного дома, то ИК приборы подходят для этого.

Лучше всего установить инфракрасные панели на потолочную поверхность. В результате они будут хорошо нагревать пол. От него тепловая энергия будет подниматься вверх, равномерно распределяясь по помещению. Преимущество ИК приборов перед радиаторами в том, что при установке на потолке они сильнее нагревают воздух в нижней части комнаты, а на высоте человеческого роста создается зона максимального комфорта. Намного приятней ходить по теплому полу и дышать прохладным воздухом. А традиционные водяные радиаторы сильно нагревают воздух под потолком, а в районе пола он самый холодный.

Загородный дом: отопление солнцем

Солнечная энергия, излучаемая светилом круглый год, способна даже в лютые морозы стать альтернативным видом для отопления загородного жилища

Важно научиться правильно ее собирать и использовать в отопительной системе

Для сбора и преобразования энергии солнца используются солнечные батареи на фотоэлектрических преобразователях и коллекторы, представляющие собой систему трубок, наполненных теплоносителем.

Солнечные установки обладают высоким коэффициентом полезного действия. Многие рачительные хозяева самостоятельно оборудуют свои дома такими системами

Принципиальное отличие этих преобразователей заключается в том, что батареи вырабатывают ток, который можно использовать при электрическом отоплении загородного дома. Коллекторы же используются в системе водяного и воздушного отопления. Самый эффективный вариант – оборудование в помещениях системы теплых полов.

Мнение о том, что солнце не способно справиться с обогревом дома, справедливо лишь в случае неправильной установки и ошибочных расчетов количества необходимой энергии и тепла. Оптимально подобранная гелиоустановка вполне способна обеспечить автономное отопление. Другой вопрос, что для этого потребуется вложить деньги в покупку оборудования, его монтаж и интегрирование в существующую отопительную систему.

Как устроена и работает гелиосистема

Гелиосистема на фотоэлектрических преобразователях поглощает солнечную энергию, а кремниевые фотоэлементы сразу же превращают ее в постоянный электрический ток. 1 м2установки способен вырабатывать 120 Вт. Помимо панелей, улавливающих солнечное излучение и преобразующих его, для солнечной системы отопления предстоит установить контроллер заряда, преобразователь постоянного тока в переменный и позаботиться о безопасности – поставить предохранители.

Прежде, чем решиться на монтаж гелиоустановок, нужно разобраться с их устройством и принципом работы

Преимущество панелей – возможность подключать аккумуляторные батареи, накапливающие излишки энергии, которую можно использовать в ночное время. Существенный недостаток при использовании гелио батарей – наибольшая их эффективность в южных регионах. В суровом климате экономически нецелесообразно их устанавливать для использования в качестве основного вида отопления.

Солнечные установки, оснащенные системой трубок, больше подходят для регионов с холодными зимами и отрицательной температурой. В зависимости от строения панели и материалов, различают вакуумные коллекторы, плоские и концентраторы. Наиболее дорогостоящие среди них – с вакуумными трубками. Но они самые эффективные в любое время года и любую погоду, ведь умеют поглощать широкий спектр солнечного излучения. Еще одно их преимущество – вакуумные панели успешно функционируют при отрицательной температуре до -35°C.

Установить солнечные коллекторы можно своими руками, не используя услуги организаций, специализирующихся на этом. Такая работа потребует помощника, но позволит сэкономить семейный бюджет

Принцип работы коллектора заключается в том, что он улавливает солнечное излучение, которое в вакуумных трубках преобразуется в тепло. Далее оно передается теплоносителю, который доставляет его в теплообменный бак. Затем теплоноситель поступает в отопительную систему.

Способы повышения эффективности и снижения затрат

Подумывая над тем, как сделать дешевое отопление, мало купить экономный прибор и установить его в доме. Эффективность системы зависит от теплопотерь строения, а для снижения потери энергии дом нужно утеплить. Щели в окнах, отсутствие утеплителя на стенах, плохо защищенные плиты межэтажных перекрытий, проемы в крыше и неутепленный чердак, подвал – все это поспособствует утечке тепла из дома.

Применение автоматических приборов контроля и регуляции – еще один вариант снизить затраты. Устанавливая приборы, хозяин получает возможность выбора режима прогрева дома. Например, если днем в помещениях никого нет, то прогревать комнаты до комфортной для человека температуры, нерационально. Достаточно будет поддержания минимального температурного показателя, а основной режим прогрева поставить на вечер – время, когда хозяин возвращается домой.

Правильный выбор мощности приборов, зон их монтажа также поможет снизить затраты на обслуживание тепловой системы. Тут многое зависит от проекта, поэтому лучше поручить его разработку специалистам – эти затраты окупятся экономией на оплату счетов на электричество. И, конечно, следует позаботиться об установке двухтарифного счетчика – прибора, который экономит электричество в ночной период, когда обогреватель работает на полной мощности.

Отапливаем дом без газа и дров

Первое, что приходит на ум, если нет дров и газа – это этопление загородного дома электричеством. Конечно, такой вариант предельно прост, но стоит дорого. Использовать электроэнергию с максимальной эффективностью помогут инфракрасные обогреватели. Плёночные или закреплённые под потолком. Умельцы придумывают способы, как получить электроэнергию альтернативными методами:

  • из ветра;
  • солнечного света;
  • используя энергию земли;
  • устанавливая на реках и ручьях мини гидроэлектростанции.

Использование теплового насоса

Тепловой насос доставляет в дом владельца энергию земли, воды или воздуха. Этот способ отопления не наносит ущерба окружающей среде: тепло земли – это самовосстанавливающийся ресурс.

Насосы типа вода-вода извлекают энергию из грунтовых вод (вертикальный тип) или расположенного поблизости водоёма (горизонтальный тип). Температура подземных вод всегда 8-10 0С. Чтобы до них добраться бурят две скважины. В первой вода забирается и пропускается по теплообменнику. После чего сливается обратно во вторую скважину.

Тепловые насосы для отопления загородного дома

Электричество для производства такой энергии тоже нужно, но из 1 кВт затраченной энергии выходит около 4,5 кВт тепловой. Экономия в сравнении с газовыми котлами – 20%.

Пользуются тепловыми насосами редко, поскольку цены на них запредельные. Геотермальный тепловой насос, например, стоит 300-650 тыс. руб.

Воздушный тепловой насос немного дешевле, но всё равно обойдётся не меньше, чем в 250 тыс. руб.

Понятно, что чтобы окупить себя, такое оборудование должно проработать несколько десятилетий.

Использование солнечных коллекторов

Преобразовывая солнечную энергию в тепловую, можно греть воду, производить своё электричество и отапливать дом и дачу.

Рассмотрим плюсы и минусы солнечных батарей:

  1. Отопление без вредных выбросов, однако, на производстве приборов применяются вредные вещества, и утилизировать панели сложно.
  2. Размещать удобно, смотрится современно, но нужно продумать, как регулировать угол наклона батареи, чтобы её не засыпало снегом и не побило градом. Также поверхность нужно регулярно протирать, потому что слой пыли и грязи снижает эффективность коллектора.
  3. Цены на солнечные батареи гораздо ниже, чем на тепловые насосы, например, небольшую 100 ваттную батарею можно купить за 6,5 тыс. руб. Но этой энергии не хватит даже на работу компьютера! А стоимость стольких панелей, чтобы хватило на отопление дома, для многих будет слишком велика.
  4. Ещё один немаловажный факт: солнце светит не всегда, а это значит, что установка батарей целесообразнее всего в южных районах. Но даже там нужно позаботиться об устройствах, запасающих энергию впрок (на ночной период и дождливые дни, например). А это делает систему отопления ещё более дорогой, а для размещения оборудования требуется дополнительное помещение.

Эффективность батареи падает в утренние и вечерние часы. Максимальная мощность достигается, когда лучи попадают на фотоэлементы под прямым углом. Для автоматического поворота приборов по ходу солнца были изобретены трекеры. С их помощью производительность панели можно увеличить зимой до 15%, летом до 40%. Цена от самого простого (около 1300 руб.) до промышленных (до полумиллиона руб.).

Солнечные батареи на крыше дома

КПД у солнечных батарей весьма низкий – только 9-15%. С 1м2 панели можно получить не более 120 Вт.

В некоторых странах правительства финансируют использование экологически чистых способов отопления, в солнечные технологии вкладываются огромные средства, поэтому панели широко применяются. У нас пока солнечную энергию чаще используют, как дополнительный способ обогрева.

Как сделать солнечный обогрев в своем доме

Для начала следует учесть, что гелиосистема не устанавливается одна по себе. Для нормального обогрева здания потребуется ее одновременная работа с отопительным котлом.

Необходимо изначально установить основной источник тепла — котел, из расчёта 100% покрытия всех теплозатрат здания. Только после этого приступают к расчету коллекторов.

Расчет гелиосистемы

Теплоотдача у водогрейных вакуумных и панельных коллекторов, а также воздухонагревателей, использующих энергию солнца разная. Соответственно нет единой системы расчетов. Для удобства можно воспользоваться специальными онлайн калькуляторами.

Примеры самостоятельных расчетов:

  • Воздушные гелиосистемы — дадут 1,5 кВт тепловой энергии на каждый 1 м² поверхности коллектора. Дом на 100 м² будет полноценно отапливаться при помощи 4 воздухонагревателей, общей площадью 8 м².
  • Вакуумный трубчатый коллектор — 15 трубок дадут в общей сложности 4,8 кВт/час. Для комфортного проживания одного человека потребуется от 2-4 кВт/час тепла. Дальнейшие расчеты выполняются по количеству проживающих в одном доме.

Таблица выбора бойлера косвенного нагрева и площади солнечного коллектора:

Объем накопителей (л)

300

400

500

750

1000

1500

2000

Площадь коллекторов (м²)

Температура в накопителе (°С)

1

19

16

15

13

13

12

11

2

27

23

20

17

15

13

13

3

36

29

26

20

18

15

14

4

44

36

31

24

20

17

15

5

53

42

36

27

23

19

16

6

62

49

41

31

26

20

18

7

70

55

46

34

28

22

19

8

79

62

51

38

31

24

20

9

88

68

57

41

33

26

22

10

95

75

62

44

36

27

23

11

95

81

67

48

38

29

24

12

95

88

72

51

41

31

26

13

95

94

77

55

44

32

27

14

95

95

82

58

46

34

28

15

95

95

88

62

49

36

29

16

95

95

93

65

51

38

31

17

95

95

95

69

54

39

32

18

95

95

95

72

57

41

33

19

95

95

95

76

59

43

35

20

95

95

95

79

62

44

36

21

95

95

95

82

64

46

37

22

95

95

95

86

67

48

38

23

95

95

95

89

69

50

40

24

95

95

95

93

72

51

41

25

95

95

95

95

75

53

42

26

95

95

95

95

77

55

44

28

95

95

95

95

82

58

46

30

95

95

95

95

88

62

49

33

95

95

95

95

95

67

53

35

95

95

95

95

95

70

55

45

95

95

95

95

95

88

68

60

95

95

95

95

95

95

88

Монтаж солнечной системы отопления дома

Существует несколько общих рекомендаций, облегчающих подключение гелиоколлекторов:

  • Оптимальным считается размещение на крыше, за исключением воздушных обогревателей, для них рекомендуется установка на стену, направленную на южную сторону света. Допускается применение плоской кровли и специальных монтажных площадок.
  • Подключить гелиосистему напрямую к отоплению здания не получится. Присутствует существенная разница температуры нагрева. В обвязке должен присутствовать тепловой аккумулятор, предназначенный для многовалентных систем отопления.
  • Автоматика контролирует процесс теплопередачи. Гелиоколлекторы должны работать поочередно с котлом. После достаточной аккумуляции тепла от солнечной системы происходит переключение на котел, продолжающий повышать температуру теплоносителя.
  • Расчет теплоаккумулятора выполняют с учетом, что после зарядки сможет поддерживать автономное отопление здания в течение 5-18 часов.
  • Угол монтажа коллекторов отличается в зависимости от региона и определяется по таблице:

    Ориентация

    Угол наклона коллектора

    30°

    50°

    70°

    Восток

    1,64

    1,61

    1,61

    Восток ­ Юго­Восток

    1,45

    1,47

    1,61

    Юго­Восток

    1,17

    1,15

    1,34

    Юг ­ Юго­Восток

    1,04

    0,98

    1,14

    Юг

    1

    0,94

    1,11

    Юг ­ Юго­Запад

    1,03

    0,97

    1,13

    Юго­Запад

    1,13

    1,09

    1,27

    Запад ­ Юго­Запад

    1,35

    1,35

    1,60

    Запад

    1,61

    1,61

Инфракрасные обогреватели

Это самый доступный и простой способ экологично обогревать дом. Вокруг этих обогревателей ходит много слухов. Одни говорят о вреде для здоровья, другие – напротив, о пользе.

Как это работает?

Важно не путать инфракрасное излучение с ультрафиолетовым. Второе действительно опасно

А влияние инфракрасного зависит от длины его волны. Разобраться не так сложно. Чем короче волны – тем больше температура нагрева и тем хуже для здоровья.

Короткими волнами обладают те нагреватели, которые моментально разогреваются до высоких температур. Их можно использовать для непродолжительного обогрева.

Особенности:

  • возможен вред для здоровья человека при длительном воздействии коротковолного излучения: пересыхание кожи, риск ожога сетчатки глаза, потеря проницаемости клеточных мембран;
  • возможна и польза для здоровья – при воздействии длинноволнового излучения, которое проникает только в верхние слои кожи: для пожилых людей и людей со слабым иммунитетом, для улучшения цвета лица и состояния кожи, ускорения кровообращения, улучшения выработки инсулина, мелатонина;
  • компенсирует вредные излучения от бытовой техники;
  • не выжигает кислород, не загрязняет воздух, не гоняет пыль по помещению;
  • не дымит, не шумит и не пахнет.

Отапливаем жилье без использования газа

Итак, несмотря на распространенное мнение о том, что использование альтернативных источников обогрева жилья – это очень дорого, отопление без газа и электричества является вполне доступным вариантом. Кроме того, таким образом можно быстро и качественно отопить любое помещение. Хоть газ и электричество – самые современные системы, однако они могут быть легко заменены альтернативным отоплением, которое, к слову, использовали еще наши предки.

На сегодняшний день такое отопление является достаточно распространенным, особенно в тех местностях, которые не имеют такого удобства, как газопровод. Печки, которые служат как основной элемент такого отопления, — могут быть использованы не только для обогрева помещений, но и для приготовления пищи.

Дрова — один из самых доступных способов отопления

Такое твердотопливное отопление без газа и электричества – это прекрасный способ обогреть свой дом – частный или загородный. Принцип работы его заключается в том, что теплоноситель (обычно – вода) нагревается и далее идет в радиаторы отопления, отдавая свое тепло в помещения.

Это доступное отопление топливом, а также – безопасное исходя из стандартов, которые существуют на сегодняшний день.

Технологии не стоят на месте и отопление для дачи без газа сейчас – такой же полноценный метод обогрева собственного жилья, как и традиционные способы. Благодаря тому, что на рынке оборудования представлено множество моделей котлов, созданных по последним технологиям, любой пользователь может подобрать подходящий вариант для себя, несмотря на то, что он живет в отдаленной местности и имеет проблемы перепадов с электричеством.

Твердотопливный котел

Пиролизный котел

Какие варианты лучше не использовать при отоплении дома

Рассматривая, какое электрическое отопление самое экономичное, следует обратить внимание на приборы, являющиеся наиболее затратными. Специалисты рекомендуют отказаться от масляных радиаторов

Приборы с высокой мощностью в холодное время года требуют весьма значительных затрат из-за повышенного потребления электричества. А вот эффективность прогревания у масляных радиаторов низкая, например, ИК-панель таких же размеров и равной мощности отличается лучшей теплоотдачей. К тому же инфракрасный обогреватель можно установить на стену, потолок, оставляя свободным полезное пространство на полу.

Тепловентиляторы – еще один вид приборов, не рекомендуемый мастерами для постоянного обогрева помещений. Приборы сжигают кислород, поднимают пыль и шумят. Сниженная эффективность – еще один минус. Разница температур между потолком и полом может достигать нескольких градусов, а при мощности от 1,5 Вт тепловентиляторы потребуют немалого расхода электроэнергии – сэкономить с этим оборудованием не получится.

Способ 2 — трубчатые электронагреватели

Передают тепло от трубчатого электро-нагревателя к теплоносителю на жидкой основе. Обычно в качестве теплоносителя используют воду и масло, иногда — антифриз. Принцип устройства нагревателей такой же, как у электрических чайников, поэтому их ещё называют калориферами и масляными радиаторами. Фактически это кипятильник, помещённый в сосуд с водой. КПД таких устройств достаточно высокий, а потери тепла на обогрев минимальны.

Плюсы

  • К несомненным плюсам трубчатых нагревателей относится их безопасность, надёжность эксплуатации и универсальность применения.
  • Могут быть использованы как в газообразных, так и в жидких средах.
  • Не взрывоопасны, и не боятся вибраций и ударов.
  • Трубчатые нагреватели выпускаются в разнообразных дизайнерских решениях, что позволяет, экономично отапливать частный дом электричеством не нарушая эстетики интерьера.

Минусы

Нагревательные ТЭНы имеют высокую стоимость из-за дорогих металлов, которые используют при производстве. Поскольку на трубках образуется накипь, необходимо заботиться о качестве воды.

Трубчатый радиатор— это тонкостенная металлическая трубка со спиралью внутри, поэтому, если вам не нужны особо высокие температуры, то нужно брать нагреватель с трубками из углеродистой стали. Если прибор должен выдавать стабильно высокую температуру или работать в агрессивной среде, то нужно брать устройство из нержавеющей стали.


На фото трубчатый электронагреватель, сделанный своими руками

Солнечные батареи — безопасное приспособление для обогрева жилища

Не секрет, что отопление дома путём преобразования солнечного тепла является наиболее энергоэффективным. После того как вы установите панели, ни о каких дополнительных расходах беспокоиться больше не придётся. По сути, у вас появится есть возможность обогревать дом бесплатно.

Имеет смысл подстраховаться и установить дополнительную систему отопления для использования её в зимний период, когда продолжительность светового дня очень мала.

Необходимо определиться с типом оборудования. Например, существуют такой вариант, при котором воздух или вода нагреваются в специальном коллекторе, а затем подаются по трубам во все радиаторы, имеющиеся в доме.

Удивительно, но стоимость солнечных панелей более доступна, чем вы думаете. Они обойдутся вам примерно в 160 тысяч рублей вместе с установкой, а это не такая высокая плата за то, чтобы на долгие годы вычеркнуть из счетов графу «Плата за отопление».

Экономное альтернативное отопление

Проанализировав финансовую составляющую альтернативных видов отопления, можно прийти к неутешительному выводу – потребуются значительные средства на первоначальном этапе. Вот спустя 3-7 лет, в зависимости от выбранного способа отопления, станет заметна существенная экономия благодаря энергонезависимой системе.

Выгодно и удобно использовать комбинированные источник альтернативного отопления. Для этого можно подобрать наиболее оптимальную комбинацию для своего дома

Сэкономить на использовании и установке альтернативных установок для выработки тепла можно. Многие домашние мастера с большим энтузиазмом подходят к созданию своими руками аналогов фабричным приборам преобразования альтернативной энергии. Так, достаточно просто и недорого можно собрать гелиоустановку из шланга, которая послужит дополнительным источником нагрева воды.

Успешно собираются в домашних условиях небольшие ветряки из подручных средств. Также, начитанные фермеры, проживающие в сельской местности, сооружают установки по преобразованию биологических отходов растительного и животного происхождения в биогаз.

Самодельные ветрогенераторы вполне работоспособны. Но для их сборки потребуется произвести предварительные расчеты, приобрести расходные материалы, потратить свое время

В дальнейшем он используется для потребностей хозяйства. В зависимости от размера резервуара для сбраживания отходов и площади частного дома, возможно полностью обеспечить хозяйство биогазом для удовлетворения всех нужд.

Воздушное отопление

Воздушное отопление частного дома может быть устроено по гравитационному принципу (движение воздуха осуществляется из-за разности температур благодаря естественной циркуляции) либо за счет принудительной циркуляции (движение воздуха возможно благодаря работе вентилятора, оснащенного электроприводом).

Данная отопительная схема позволяет производить обогрев помещений без основных элементов, использующихся в системе водяного отопления (котлы, радиаторы, трубопроводы и т.д.).

Воздушное отопление производит обогрев помещений благодаря подаче нагретого до необходимой температуры воздуха.

Схема воздушного отопления. Нажмите для увеличения.

Основным элементом работающей полностью в автоматическом режиме системы (лучшее отопление – наиболее автоматизированное) является теплогенератор, который может быть мобильным либо стационарным.

Сгораемое в камере сгорания топливо (газ, керосин либо дизель) нагревает холодный воздух, движущийся вверх под действием вентилятора. Нагретый воздух далее направляется в теплообменник, где может производиться частичный подмес с уличным воздухом.

При помощи воздуховодов нагретый воздух направляется непосредственно в помещения, обеспечивая их равномерный прогрев.

Необходимая для функционирования системы циркуляция устанавливается за счет возвращения в теплогенератор через половые решетки воздуха. Какое самое эффективное воздушное отопление загородного дома?

На эффективность воздушного отопления оказывают самое непосредственное влияние воздуховоды, которые могут быть иметь различные конструкционные особенности:

  1. Круглые либо прямоугольные.
  2. Жесткие либо гибкие.
  3. Металлические (черная и оцинкованная сталь, медь, алюминий) либо неметаллические (пластиковые, текстильные).

Изоляция проходящих через неотапливаемые помещения или примыкающих к наружным стенам трубопроводов – один из способов, позволяющих устроить более эффективное отопление любого коттеджа либо дома.

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.

 

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:

  • воздух-воздух;
  • вода-воздух;
  • вода-вода;
  • грунт-вода.

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 м2.

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.

Какой твердотопливный котел выбрать

Котлы работают на дровах, углях, пеллетах и торфе. Дрова — дешевое сырье, однако непрактичное. Кроме того, они прогорают быстрее угля. Пеллеты представляют гранулы, которые изготавливают из древесных отходов. Отопление углем и пеллетами в частном доме обойдется дешевле. Торф для отопления выпускают в брикетах, но такой вид не рекомендуют применять, так как он обойдется дороже угля в 1,5 раза. Сегодня выпускают модели котлов, которые отапливают на нескольких видах топлива.

Котлы разделяются и по материалу изготовления. Стальные изделия более надежные и прочные. Они оснащены современной автоматикой, устойчивы к перепадам температур, быстро нагреваются и при необходимости быстро остывают. Но такие котлы представляют моноблок, поэтому при поломке нельзя заменить отдельную часть, придется менять котел полностью. Чугунные модели пригодны к ремонту, замене элементов и деталей. Они менее подвержены коррозии и появлению ржавчины, но не устойчивы к перепадам температур.

Выпускают котлы с одним и двумя контурами. Двухконтурные модели и обеспечивают отопление дачи без газа, и снабжают дом горячей водой. Одноконтурные только обогревают помещение. При выборе учитывайте мощность изделия. Для обогрева 10 квадратных метров нужен 1 кВт мощности. Так, чтобы обогреть 200 квадратных метров помещения, потребуется котел мощностью 20 кВт.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Усадьба в Ачинске
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: