Альтернативные источники питания для загородного дома

Онлайн помощник домашнего мастера

Альтернативная энергия для дома – основные варианты использования современных источников энергии. Обзор лучших идей и схем для Вас!

Отсутствие в удалённых районах развитой инфраструктуры часто вынуждает хозяев искать источники альтернативной энергии для своего дома. Технологии не стоят на месте, подобные вещи уже не являются чем-то экзотическим и труднодоступным. В данной статье вы узнаете, что сегодня предлагает рынок в качестве замены подключения к центральным электросетям.

Краткое содержимое статьи:

Какие бывают

В окружающей среде энергия присутствует всегда в том или ином виде. Это ветер, излучение солнца, потоки воды, тепло земли. Остаётся лишь воспользоваться ими и преобразовать в ту, которая необходима. Рассмотрим, какие источники альтернативной энергии позволяют это сделать.

Солнечные батареи

Принцип работы основан на способности электронных приборов, называемых фотоэлементами, преобразовывать энергию фотонов солнечного света в электрическую. Данный пример альтернативной энергии является самым распространённым.

В батареях, выпускаемых для частного применения, используются кремниевые фотоэлементы. Они бывают двух видов:

• Поликристаллические. Очень хрупкие, поэтому требуют аккуратного обращения. Обладают малым КПД – не более 15%. Средний срок службы 20 лет. Преимущество – низкая цена.
• Монокристаллические. Более надёжны. Срок службы может достигать 50 лет. КПД 25%. Недостатком является дороговизна.

Преимущества солнечных батарей:

• неисчерпаемый источник энергии на несколько десятилетий;
• простота установки и обслуживания, для работы нет необходимости в ежедневном участии человека;
• долговечность;
• отсутствие вредного воздействия на окружающую среду и человека.

Их недостатками являются высокая стоимость оборудования, которое окупается довольно долго, и зависимость от интенсивности солнечного света. Если небо затягивает тучами, мощность фотоэлементов снижается.

Ветрогенераторы

Представляют собой комбинацию установленной на специальной мачте ветротурбины с лопастями и электрогенератора. При прохождении потоков воздуха через данную установку лопасти под их воздействием начинают вращаться и приводят в движение соединённый с редуктором внутренний вал.

Такая конструкция позволяет увеличить первоначальную скорость вращения. Редуктор подключён к генератору, который при вращении ротора вырабатывает электрический ток. Его излишки накапливаются в установленных аккумуляторах.

В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы подразделяются на горизонтальные и вертикальные. Первый тип более популярен. Многие модели оснащены системой автоматического разворота по направлению ветра, значительно увеличивающей эффективность работы установки.

Преимущества данных устройств во многом аналогичны солнечным батареям. КПД может составлять от 25% до 47% в зависимости от конкретной модели и погодных условий.

Работа ветрогенератора не зависит от времени суток. Нужен только ветер, и чем сильнее он будет, тем лучше. Стоимость оборудования относительно невысока, но затраты на монтаж могут выйти гораздо большими.

Основными недостатками являются шум во время работы и низкочастотный инфразвук, негативно влияющий на состояние здоровья. По этой причине устанавливать мачту с устройством следует как можно дальше от жилья.

Биогазовые установки

Используют для работы различные отходы жизнедеятельности, например, от домашних или сельскохозяйственных животных и птиц. В герметичной ёмкости они подвергаются обработке анаэробными бактериями, которые в свою очередь выделяют биогаз.

Чтобы процесс шёл быстрее, отходы нужно периодически перемешивать, для чего используется ручная или механическая мешалка.

Биогаз попадает в специальное хранилище, называемое газгольдер, где подвергается усушке. Дальше он используется как обычный природный газ. Из оставшихся после переработки отходов можно сделать удобрение.

Современные технологии для получения энергии с помощью биогазовых установок позволяют это делать без выполнения неприятных действий. Их главные преимущества:

• независимость от погодных условий;
• экономия на утилизации отходов;
• возможность использовать множество видов сырья.

К недостаткам можно отнести следующие:

• 

• хоть это и биологически чистый вид топлива, при его сжигании в атмосферу выделяется небольшое количество вредных выбросов;
• использовать установку удобно только в районах, богатых необходимым сырьём;
• стоимость оборудования достаточно высока.

Тепловые насосы

Их правильнее назвать альтернативным источником тепла. Предназначены для организации отопления и горячего водоснабжения дома. Потребляют электричество, поэтому их необходимо использовать в комбинации с другими видами альтернативной энергии.

Принцип действия основывается на способности таких веществ, как фреон, закипать при низких температурах. Когда оно переходит в газообразное состояние, выделяется тепловая энергия. Установка состоит из внешнего и внутреннего контуров, а также контура насоса. Внешний закапывается под землю или опускается на дно водоёма.

Циркулирующий по нему фреон нагревается под воздействием окружающей среды, в контуре насоса под большим давлением переходит в газообразное состояние, в результате чего температура поднимается до 70 С°. Внутренний разносит нагретый в насосе теплоноситель по дому.

Тепловые насосы очень эффективны и способны обеспечивать горячей водой и отоплением круглый год. Затраты на электроэнергию при этом минимальны – при расходе 1 кВт электричества выделяется в среднем 4 кВт энергии тепла.

Что выбрать

Давайте разберёмся, какой вариант альтернативной энергии лучше. Солнечные батареи являются наиболее предпочтительным вариантом из-за простоты и экологичности. Однако они не работают в ночное время суток.

Ветрогенераторы хорошо подходят для местностей, где постоянно дуют сильные ветры. Функционируют и днём, и ночью, но если потоки воздуха ослабевают – эффективность становится равна нулю. Наилучшим вариантом является комбинация этих двух устройств. Тогда вы можете быть почти на 100% уверенными, что никогда не останетесь без электричества.

• 

Остановите свой выбор на биогазовой установке, если держите в хозяйстве коров, свиней или кур, или неподалёку есть ферма, откуда можно брать отходы для переработки.

А если вы нуждаетесь в горячем водоснабжении и отоплении, дополните систему дома тепловыми насосами. Они не требовательны в обслуживании, отсутствует необходимость покупать и где-то складировать топливо, как в случае, например, с твердотопливным котлом.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Запасы природного топлива не безграничны, а цены на энергоносители постоянно растут. Согласитесь, было бы неплохо взамен традиционных источников энергии использовать альтернативные, чтобы не зависеть от поставщиков газа и электроэнергии в своем регионе. Но вы не знаете, с чего начинать?

Мы поможем вам разобраться с основными источниками возобновляемой энергии – в этом материале мы рассмотрели лучшие эко-технологии. Заменить привычные источники питания способна альтернативная энергия: своими руками можно устроить весьма эффективную установку для ее получения.

В нашей статье рассмотрены простые способы сборки теплового насоса, ветрогенератора и солнечных батарей, подобраны фотоиллюстрации отдельных этапов процесса. Для наглядности материал снабжен видеороликами по изготовлению экологически чистых установок.

Популярные источники возобновляемой энергии

“Зеленые технологии” позволят ощутимо сократить бытовые расходы за счет использования практически бесплатных источников.

Еще с древних времен люди использовали в повседневном обиходе механизмы и устройства, действие которых было направлено на превращение в механическую энергию сил природы. Ярким примером тому являются водяные мельницы и ветряки.

С появлением электричества наличие генератора позволило механическую энергию превращать в электрическую.

Сегодня значительное количество энергии вырабатывается именно ветряными комплексами и гидроэлектростанциями. Помимо ветра и воды людям доступны такие источники, как биотопливо, энергия земных недр, солнечный свет, энергия гейзеров и вулканов, сила приливов и отливов.

В быту для получения возобновляемой энергии широко используют следующие устройства:

Высокая стоимость, как самих устройств, так и проведения монтажных работ, останавливает многих людей на пути к получению вроде бы бесплатной энергии.

Окупаемость может достигать 15-20 лет, но это не повод лишать себя экономических перспектив. Все эти устройства можно изготовить и установить самостоятельно.

Солнечные панели собственноручного изготовления

Готовая солнечная панель стоит немалых денег, поэтому ее покупка и установка по карману далеко не каждому. При самостоятельном изготовлении панели расходы можно снизить в 3-4 раза.

Прежде чем приступить к устройству солнечной панели нужно разобраться, как все это работает.

Принцип работы системы солнечного электроснабжения

Понимание назначения каждого из элементов системы позволит представить ее работу в целом.

Основные составляющие любой системы солнечного электроснабжения:

• Солнечная панель. Это комплекс соединенных в единое целое элементов, преобразующих солнечный свет в поток электронов.
• Аккумуляторы. Одной аккумуляторнойбатареинадолго не хватит, поэтому система может насчитывать до десятка таких устройств. Количество аккумуляторных батарей определяется мощностью потребляемой электроэнергии. Количество аккумуляторных батарей можно будет увеличить в будущем, добавив в систему необходимое количество солнечных панелей;
• Контроллер солнечного заряда. Это устройство необходимо для обеспечения нормальной зарядки аккумуляторной батареи. Основное его назначение состоит в недопущении повторной перезарядки батареи.
• Инвертор. Прибор, требующийся для преобразования тока. Аккумуляторные батареи выдают ток низкого напряжения, а инвертор преобразует его в ток необходимого для функционала высокого напряжения – выходная мощность. Для дома достаточно будет инвертора с выдаваемой мощностью 3-5 кВт.

Основная особенность солнечных батарей состоит в том, что они не могут вырабатывать ток высокого напряжения. Отдельный элемент системы способен вырабатывать ток напряжением 0,5-0,55 В. Одна солнечная батарея способна вырабатывать ток напряжением 18-21 В, чего достаточно для зарядки 12-вольтового аккумулятора.

Если инвертор, аккумуляторные батареи и контроллер заряда лучше приобрести готовыми, то солнечные батареи вполне возможно сделать самому.

Изготовление солнечной батареи

Для изготовления батареи необходимо приобрести солнечные фотоэлементы на моно- либо поликристаллах. При этом нужно учесть, что срок службы поликристаллов значительно меньше, чем у монокристаллов.

Кроме того КПД поликристаллов не превышает 12%, тогда как этот показатель у монокристаллов достигает 25%. Для того, чтобы сделать одну солнечную панель необходимо купить как минимум 36 таких элементов.

Шаг #1 – сборка корпуса солнечной панели

Начинаются работы с изготовления корпуса, для этого потребуются следующие материалы:

• Деревянные бруски
• Фанера
• Оргстекло
• ДВП

Из фанеры необходимо вырезать днище корпуса и вставить его в рамку из брусков толщиной 25 мм. Размер днища определяется количеством солнечных фотоэлементов и их размером.

По всему периметру рамки в брусках с шагом 0,15-0,2 м необходимо высверлить отверстия диаметром 8-10 мм. Они требуются для предотвращения перегрева элементов батареи во время работы.

Шаг #2 – соединение элементов солнечной панели

По размеру корпуса необходимо при помощи канцелярского ножа вырезать из ДВП подложку для солнечных элементов. При ее устройстве также нужно предусмотреть наличие вентиляционных отверстий, устраиваемых через каждые 5 см квадратно-гнездовым способом. Готовый корпус нужно дважды покрасить и высушить.

Солнечные элементы следует вверх ногами выложить на подложку из ДВП и выполнить распайку. Если готовые изделия уже не были оснащены припаянными проводниками, то работа существенно упрощается. Однако процесс распайки предстоит выполнить в любом случае.

Нужно помнить, что соединение элементов должно быть последовательным. Изначально элементы следует соединять рядами, а уже потом готовые ряды объединять в комплекс путем присоединения к токоведущим шинам.

По завершению элементы нужно перевернуть, уложить как положено и зафиксировать на своих местах при помощи силикона.

После чего надо проверить величину выходного напряжения. Ориентировочно оно должно находиться в пределах 18-20 В. Теперь батарею следует обкатать в течение нескольких дней, проверить способность зарядки аккумуляторных батарей. Только после контроля работоспособности производится герметизация стыков.

Шаг #3 – сборка системы электроснабжения

Убедившись в безукоризненном функционале, можно выполнить сборку системы электроснабжения. Входные и выходные контактные провода нужно вывести наружу для последующего подключения прибора.

Из оргстекла следует вырезать крышку и закрепить ее саморезами к бортикам корпуса через предварительно просверленные отверстия.

Вместо солнечных элементов для изготовления батареи можно использовать диодную цепь с диодами Д223Б. Панель из 36 последовательно соединенных диодов способна выдавать напряжение 12 В.

Диоды нужно предварительно замочить в ацетоне для удаления краски. В пластиковой панели следует высверлить отверстия, вставить диоды и произвести их распайку. Готовую панель необходимо поместить в прозрачный кожух и герметизировать.

Основные правила установки солнечной панели

От правильности установки солнечной батареи во многом зависит эффективность работы всей системы.

При установке нужно учесть следующие важные параметры:

1. Затенение. Если батарея будет находиться в тени деревьев или более высоких сооружений, то она не только не будет нормально функционировать, но и может выйти из строя.
2. Ориентация. Для максимального попадания солнечных лучей на фотоэлементы батарею необходимо направить в сторону солнца. Если Вы живете в северном полушарии, то панель должна быть ориентирована на юг, если же в южном, то наоборот.
3. Наклон. Этот параметр определяется географическим положением. Специалисты рекомендуют устанавливать панель под углом, равным географической широте.
4. Доступность. Нужно постоянно следить за чистотой лицевой стороны и вовремя удалять слой пыли и грязи. А в зимнее время панель периодически необходимо очищать от налипающего снега.

Желательно, чтобы при эксплуатации солнечной панели угол наклона не был постоянным. Прибор будет работать по максимуму только в случае прямо направленных на его крышку солнечных лучей.

Летом его лучше располагать под уклоном в 30º к горизонту. В зимнее время рекомендовано приподнимать и устанавливать на 70º.

Тепловые насосы для отопления

Тепловые насосы являются одним и из наиболее прогрессивных технологических решений в получении альтернативной энергии для вашего дома. Они не только наиболее удобны, но и экологически безопасны.

Их эксплуатация позволит существенно снизить расходы, связанные с оплатой на охлаждение и обогрев помещения.

Классификация тепловых насосов

Тепловые насосы классифицирую по количеству контуров, источнику энергии и способу ее получения.

В зависимости от конечных потребностей тепловые насосы могут быть:

• Одно-, двух или трехконтурные;
• Одно- или двухконденсаторные;
• С возможностью нагрева или с возможностью нагрева и охлаждения.

По виду источника энергии и способу ее получения различают следующие тепловые насосы:

• Грунт – вода. Применяются в умеренном климатическом поясе с равномерным прогревом земли вне зависимости от времени года. Для монтажа используют коллектор либо зонд в зависимости от типа грунта. Для бурения неглубоких скважин не требуется получения разрешительных документов.
• Воздух – вода. Тепло аккумулируется из воздуха и направляется на нагрев воды. Установка будет уместной в климатических зонах с зимней температурой не ниже -15 градусов.
• Вода – вода. Монтаж обусловлен наличием водоемов (озера, реки, грунтовые воды, скважины, отстойники). Эффективность такого теплового насоса является весьма внушительной, что обусловлено высокой температурой источника в холодное время года.
• Вода – воздух. В данной связке в роли источника тепла выступают те же водоемы, но при этом тепло посредством компрессора передается непосредственно воздуху, используемому для обогрева помещений. В данном случае вода не выступает в качестве теплоносителя.
• Грунт – воздух. В данной системе проводником тепла является грунт. Тепло из грунта через компрессор передается воздуху. В роли переносчика энергии применяют незамерзающие жидкости. Данная система считается наиболее универсальной.
• Воздух – воздух. Работа данной системы сходна с работой кондиционера, способного обогревать и охлаждать помещение. Данная система является наиболее дешевой, так как не требует производства земляных работ и прокладки трубопроводов.

При выборе вида источника тепла нужно ориентироваться на геологию участка и возможность беспрепятственного проведения земляных работ, а также на наличие свободной площади.

При дефиците свободного места придется отказаться от таких источников тепла, как земля и вода и забирать тепло из воздуха.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы тепловых насосов основан на использовании цикла Карно, который в результате резкого сжатия теплоносителя обеспечивает повышение температуры.

По такому же принципу, но с противоположным эффектом, работает большинство климатических устройств с компрессорными установками (холодильник, морозильная камера, кондиционер).

Главный рабочий цикл, который реализуется в камерах данных агрегатов, полагает обратный эффект – в результате резкого расширения происходит сужение хладагента.

Именно поэтому один из наиболее доступных методов изготовления теплового насоса основан на использовании отдельных функциональных узлов, используемых в климатическом оборудовании.

Так, для изготовления теплового насоса может быть использован бытовой холодильник. Его испаритель и конденсатор будут играть роль теплообменников, отбирающих тепловую энергию из среды и направляющие ее непосредствен на нагрев теплоносителя, который циркулирует в системе отопления.

Сборка теплового насоса из подручных материалов

Используя старую бытовую технику, а точнее, ее отдельные узлы, можно самостоятельно собрать тепловой насос. Как это можн сделать, рассмотрим далее.

Шаг #1 – подготовка компрессора и конденсатора

Работы начинаются с подготовки компрессорной части насоса, функции которой будут отведены соответствующему узлу кондиционера либо холодильника. Данный узел необходимо закрепить с помощью мягкой подвески на одной из стен рабочего помещения там, где это будет удобно.

После этого необходимо изготовить конденсатор. Для этого идеально подойдет бак из нержавеющей стали объемом 100 л. В него необходимо вмонтировать змеевик (можно взять готовую медную трубку от старого кондиционера либо холодильника.

Подготовленный бак нужно с помощью болгарки разрезать вдоль на две равные части – это необходимо для установки и закрепления змеевика в теле будущего конденсатора.

После монтажа змеевика в одной из половинок обе части емкости нужно соединить и сварить между собой таким образом, чтобы получился замкнутый бак.

Учтите, что при сварке нужно использовать специальный электроды, а еще лучше применять аргоновую сварку, только она может обеспечить максимальное качество шва.

Шаг #2 – изготовление испарителя

Для изготовления испарителя потребуется герметичный пластиковый бак объемом 75-80 литров, в который нужно будет поместить змеевик из трубы диаметром ¾ дюйма.

На концах трубки необходимо нарезать резьбу для последующего обеспечения соединения с трубопроводом. После завершения сборки и проверки герметизации испаритель следует закрепить на стене рабочего помещения при помощи кронштейнов соответствующего размера.

Завершение сборки лучше доверить специалисту. Если часть сборки можно выполнить самостоятельно, то с пайкой медных труб и закачкой хладагента должен работать профессионал. Сборка основной части насоса заканчивается подключением обогревательных батарей и теплообменника.

Нужно отметить, что данная система является маломощной. Поэтому будет лучше, если тепловой насос станет дополнительной частью существующей системы отопления.

Шаг #3 – обустройство и подключение внешнего устройства

В качестве источника тепла лучше всего подойдет вода из колодца или скважины. Она никогда не замерзает и даже зимой ее температура редко опускается ниже +12 градусов. Потребуется устройство двух таких скважин.

Из одной скважины будет происходить забор воды с последующей подачей в испаритель.

Далее отработанная вода будет сбрасываться во вторую скважину. Остается все это подключить к входу в испаритель, к выходу и герметизировать.

В принципе, система готова к эксплуатации, но для ее полной автономности потребуется система автоматики, контролирующая температуру движущегося теплоносителя в отопительных контурах и давление фреона.

На первых порах можно обойтись обыкновенным пускателем, но следует учесть, что запуск системы после отключения компрессора можно выполнять через 8-10 минут – это время необходимо для выравнивания давления фреона в системе.

Устройство и использование ветрогенераторов

Энергию ветра использовали еще наши предки. С тех далеких времен, в принципе, ничего не изменилось.

Отличие состоит лишь в том, что жернова мельницы заменены генератором и приводом, обеспечивающими преобразование механической энергии лопастей в электрическую энергию.

Альтернативные источники энергии для частного дома – готовые современные решения

Неэффективная работа отечественных линий электропередач давно стала проблемой номер один. Особенно это чувствуется в загородных поселках, где пониженное напряжение и постоянные отключения электричества стали просто нормой. Но как говорится, проблемы утопающих – это их проблемы, которые они сами и должны решать. Так и получается в жизни, потому что альтернативные источники энергии для частного дома – единственно правильное решение, которое и решает проблемы с электричеством.

Их-то и приходится устанавливать в частных домах, иногда даже полностью отказываясь от потребления электроэнергии централизовано. Правда, современные альтернативные источники электроэнергии, как говорится, не без греха. То есть, у каждого способа замены ЛЭП есть и свои достоинства, и свои недостатки. Поэтому разберемся в этом вопросе досконально, рассмотрев готовые решения.

Виды альтернативного электричества

Всегда перед потребителем стоит выбор, основанный на вопросе, что лучше? И в этом плане подразумевается, во-первых, затраты на приобретение нового вида источника электричества, во-вторых, как долго этот прибор будет работать. То есть, будет ли это выгодно, окупится ли вся затея, а если окупится, то через какой промежуток времени? Скажем так, экономию денежных средств еще никто не отменял.

Как видите, вопросов и проблем и здесь хватает, потому что электричество своими руками – дело не только серьезное, но и достаточно затратное.

Электрогенератор

Начнем именно с этой установки, как с самой простой. Простота ее заключается в том, что вам необходимо приобрести электрогенератор, установить его в надежном закрытом помещении, которое будет соответствовать правилам пожарной безопасности. Далее, проводите подключение электрической сети частного дома к нему, заливаете жидкое топливо (бензин или солярку) и включаете. После чего в вашем доме появляется электричество, которое зависит лишь от наличия топлива в баке генератора. Если продумать автоматическую систему подачи топлива, то вы получаете маленькую тепловую электростанцию, которая от вас будет требовать минимального присутствия.

Бензиновый генератор

К тому же электрогенераторы – это надежные и удобные установки, которые работают практически вечно, если правильно их эксплуатировать. Но тут есть один момент. В настоящее время на рынке присутствует два вида генераторов:

• Бензиновый.
• Дизельный.

Какой лучше? Скажем так, если вам требуется альтернативный источник энергии, который будет эксплуатироваться постоянно, тогда выбирайте дизельный. Если для временного использования, тогда бензиновый. И это еще не все. Дизельный электрогенератор имеет большие габаритные размеры, по сравнению с бензиновым, он сильно шумит при работе и выделяет огромное количество дыма и выхлопных газов. Плюс ко всему он дороже.

Появились недавно на рынке газовые генераторы, которые могут работать и от природного газа, и от сжиженного. Неплохой вариант, экологичный, не требующий специального помещения для установки. Можно к одному генератору подключить, к примеру, сразу несколько газовых баллонов, которые в автоматическом режиме будут подключаться к установке.

Газовый электрогенератор

Альтернатива углеводородному топливу

Среди трех видов электрогенераторов газовый самый лучший и эффективный. Но стоимость топлива (жидкого или газообразного) – удовольствие не из дешевых, поэтому стоит задуматься над тем, что самостоятельно вырабатывать топливо, вкладывая в него минимум денежных средств. К примеру, биогаз, который можно получить из биомассы.

Кстати, альтернативные виды энергии, которые сегодня называются биологическими, могут заменить практически все альтернативные источники электроэнергии. К примеру:

• Биогаз получается при помощи брожения навоза, птичьего помета, сельскохозяйственных отходов и так далее. Главное – установить оборудование, которое используется для улавливания метана.
• Из мусора, к примеру, на свалках, добывается так называемый целлюлозный эталон. Или как его называют специалисты, свалочный газ.

Внимание! Ученые уже подсчитали, что если перерабатывать все свалки мира, то можно получить до 84 миллиардов литров свалочного топлива, которое можно использовать для получения электроэнергии.

То есть, существует большой ряд научных разработок, которые выдают альтернативные виды энергии. И многие из них уже получили практическое применение. К примеру, установка ИБГУ-1, с помощью которой из навоза можно получить в сутки до двенадцати кубометров биогаза. Отечественные фермеры по достоинству оценили труд ученых, поэтому это оборудование раскупается быстро.

Ветрогенераторы

В тех регионах, где ветер всегда в наличии (приморские районы, горные, степные), оптимальный вариант альтернативного источника электрического тока – ветровой генератор. В Америки эти установки применяются почти везде. Стоят, правда, они недешево, то именно с их помощью можно решать проблемы отсутствия электроэнергии.

Принцип получения тока здесь достаточно простой. Ветер давит на лопасти, которые приводя во вращение ротор электрического генератора. Последний выдает электрический ток. То есть, в установке используется принцип преобразования механической энергии в электрическую. Самое главное, что ветрогенераторы работают при минимальных порывах ветра, свыше 2 м/с. Если скорость не будет ниже 8 м/с, то генератор можно подключать к дому напрямую.

Принцип работы альтернативных источников энергии

Самая уязвимая часть оборудования – это аккумулятор, в котором скапливается электроэнергия. Он быстро выходит из строя, а стоит 25% от цены всей установки. Поэтому этот вариант получения альтернативной энергии лучше всего использовать не на накопление, а на потребление. Поэтому чаще всего ветровые генераторы подключаются к системам отопления и горячего водоснабжения напрямую. Кстати, оправданный и превосходный выход из положения.

Тепловые насосы

Следующий вариант из категории «альтернативные виды энергии» – энергия из недр земли. Для частного дома – это идеальный вариант. Он простой, эффективный и экономичный. Для этого на участке около дома бурится скважина (чем глубже, тем лучше), куда устанавливается тепловой насос.

Подземные воды имеют всегда положительную температуру. При охлаждении насосом этой воды, выделяется энергия, которую и приходиться использовать. Но у некоторых может возникнуть вопрос, как же работает насос, ведь для него также необходима электрическая энергия? Все правильно, но данная установки имеет определенное соотношение потребленной энергии и выделенной, которая находится вот в такой зависимости – 1:6. Так что эффективность налицо.

Солнечные батареи

Альтернативное электричество от солнца в частном домостроении используется редко. Все дело в дороговизне солнечных элементов, которые устанавливаются в батареях. Отсюда и высокая стоимость всей установки. Хотя необходимо отметить, что это перспективное направление, от которого нельзя отказываться. Ведь ежегодно на один квадратный метр поверхности земли падает 1000 кВт энергии. Представляете, сколько человечество теряет. Если сравнить с другими видами топлива, то это 100 м³ газа или 100 литров солярки.

Конечно, таким способом получить электрический ток еще дорого. А вот нагреть так воду – это очень дешево. Вот почему солнечные коллекторы сегодня так востребованы у жителей загородных поселков.

Морская вода

Не стоит сбрасывать со счетов приливы и отливы моря. Здесь огромный склад энергии, которую уже давно жители приморских регионов используют себе во благо. Начнем с того, что вода плотнее воздуха почти в 900 раз, поэтому небольшое ее движение заставляет крутиться турбины. Конечно, такое сооружение не под силу хозяину частного дома, поэтому на нем не стоит останавливаться. Но для информации примите это во внимание. Тем более мы рассматриваем альтернативные виды энергии.

Монтаж солнечных панелей на крыше жилого дома

Заключение по теме

Итак, был сделан небольшой обзор по теме – альтернативная энергетика частного дома. Как видите, вариантов на сегодняшний день немало. А вот, какой выбрать, каждый решает, как всегда, сам. Здесь важно правильно подойти к условиям эксплуатации, учесть регион, климатические условия и так далее. Может быть, даже продумать вариант, в котором можно было бы скомбинировать некоторые альтернативные источники энергии для дома, сделать их взаимозаменяемыми.

Альтернативные источники энергии для частного дома: обзор вариантов, места приобретения

Искать альтернативные источники энергии для частного дома заставляет дорожание классического топлива, а также переживания о состоянии экологии.

Есть среди разработчиков и инженеры-романтики, которым это просто интересно. Рассмотрим варианты, разработанные на сегодняшний день.

Где и за сколько можно купить соответствующие установки для использования альтернативных источников энергии.

Вместе с применением альтернативных источников энергии стоит позаботиться и о том, чтобы в доме вся техника была класса А, а лампочки энергосберегающие.

Солнечная энергия

Пластины, которые обычно установлены на крышах домов, собирают солнечный свет и преобразуют его в электрическую энергию. В зависимости от мощности солнечной батареи, она может обеспечивать дом электричеством или даже теплом. Своими руками сделать солнечные батареи не получится – технологически сложные пластины можно только купить.

А солнечные коллекторы нагревают теплоноситель. Простейшие модели применяют для получения тёплой воды в душе, более сложные системы направляют энергию в котельную, где при помощи теплообменника нагревается вода и используется для отопления и ГВС дома.

Солнечная батарея на крыше частного дома

Будет ли окупаться солнечная панель, зависит от:

1. Климата (если в Испании такие батареи почти на каждой крыше, то в условиях Петербурга, результат может разочаровывать).
2. Угла наклона модулей.
3. Ориентированности на солнце (Для этого может понадобиться приобрести вращающуюся подставку).
4. Время, когда планируется использовать батареи (летом, зимой, круглый год).

В специальных таблицах можно посмотреть среднемесячные данные по количеству солнечной радиации для разных городов. Так, например, в Астрахани наклонная панель получит 184 кВт/ч на м 2 в июле, а в январе только 56. Москва: июль – 167, январь – 20. Владивосток: июль – 109, январь – 169.

Как видно, солнечная энергия может стать отличным дополнительным источником энергии, если правильно расположить панель и не ожидать слишком многого.

Где купить солнечную батарею

Компания ЭнерджиВинд занимается ветрогенераторами и солнечными панелями. На официальном сайте можно найти примеры продукции:

• Солнечная панель EW-100W мощностью 100 Вт (1,2 м х 55 см) – 10500 руб.
• EW-310W – 310 Вт (1,9 м х 99см) – 27 тыс. руб.

Телефоны компании: +7 (495) 984-42-66 или +7 (925) 923-85-29 (10:00-19:00 ежедневно).

Тепловой насос

Тепловой насос – это экологически чистый способ обогрева дома, использующий возобновляемое тепло:

• подземных вод;
• воды;
• воздуха.

Зимой система греет дом, летом охлаждает.

В сравнении с газовым котлом, тепловая энергия дешевле на 15 %, но установка оборудования стоит очень дорого и технологически довольно сложна. Кроме того, для работы насоса постоянно требуется электроэнергия. Потратив 1 кВт энергии, насос выдаёт три кВт (если с электричеством бывают перебои, нужно будет подстраховаться генератором, а это увеличивает расходы на оборудование).

Где купить

Альтернативной энергетикой, в том числе и тепловыми насосами, занимается компания Термодинамика. На сайте компании огромный выбор насосов всех видов от 85 тыс. руб. до 3 млн. руб. Телефон компании: +7 (499) 505 50 35

Ветряные столбы

Энергию ветра используют с незапамятных времён. Сегодня многие производители выпускают полностью готовые ветроустановки.

1. Малолопастные крыльчатые (высокий КПД, шум при сильном ветре, трудности с запуском).
2. Многолопастные крыльчатые (ещё зовут «тихоходными» за то, что запускаются при ветре 3 м/с, небольшой КПД, больше материалов).
3. Карусельные (крутятся по горизонтали, легко запускаются, хороши для устойчивого ветра, низкий КПД).

Хватит ли энергии от ветряка для потребностей среднестатистического дома? В среднем ветряки рассчитаны выдавать определённое количество кВт, при ветре 10 м/сек.

Найдётся немного местностей, где стабильно дует ветер такой силы. Там где нет такого ветра, установки будут работать не в полную силу. Аккумуляторные батареи, входящие в систему ветродвигателя, отчасти решают проблему периодического безветрия.

Мощность в 3 кВт может полностью удовлетворить потребности бытового электроснабжения. Либо обеспечит большую часть энергии для отопления.

Следующая статья будет интересна тем, кто хочет сэкономить на электроэнергии и кто не равнодушен к экологическому состоянию нашей планеты. Альтернативное отопление: энергии ветра и солнца на службе человека.

Как организовать геотермальное отопление частного дома, читайте тут.

А в этой теме https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/alternativnaya-energiya-svoimi-rukami.html вы можете найти информацию о том, как организовать альтернативный источник энергии своими руками. Биогаз, самодельная электростанция и другие варианты.

Где приобрести ветрогенератор для дома

Вот примеры ветряков, выпускаемых НПК «Русский ветер» (г. Щёлково, Московская область):

• Вертикаль-Тм-500. Карусельный ветряк (высота 2 м.) три лопасти – 0,5 кВт при 10 м/сек. – 96 тыс. руб.
• ВЭУ-2000/3,5-3 малолопастной крыльчатый ветряк (диаметр лопастей 3,5 м) для регионов со слабым ветром. 2 кВт при 10 м/сек (но работать может и при 3-4 м/сек) – 49 200 руб.
• Плюс аккумулятор от 8,6 тыс. руб. и инвертор на 220В от 16 тыс. руб.

Телефон компании: +7 906 749-46-43

Биогаз как альтернатива электричеству

При помощи специальных установок по переработке отходов жизнедеятельности можно получать удобрение и биогаз буквально из мусора.

Используются такие отходы как:

• навоз;
• содержимое выгребных ям;
• ботва растений;
• сорняки;
• силос;
• листва;
• пропавшие овощи-фрукты и др. отходы сельского хозяйства.

В дальнейшем биогаз используется по усмотрению владельца установки. Например, продаются компактные электростанции, работающие на биогазе.

Малые биогазовые установки для дома способны обеспечить подворье необходимым количеством тепла, даже если имеется всего несколько голов КРС, а также пищевые отходы со своего участка.

Где купить биогазовую установку

• ООО Инвестпром из Старого Оскола производит всевозможное строительное оборудование, мини-заводы, в том числе, и модульные биореакторы. Объём от 10 м 3 и более (автоматическое откачивание и система очистки биогаза). Контактный телефон 8(800) 234-05-94.
• ООО Архей, компания из Ростова-на-Дону предлагает модульные биореакторы для переработки отходов животноводства (птицефабрик, свинарников и т. д) +7 (863) 2947988.
• А БПЦ ООО Инжиниринг из Москвы предлагает мини электростанции, работающие на биогазе. Телефон +7 (495) 7803165.

Микро – ГЭС

Понятно, что своя гидроэлектростанция доступна только там, где недалеко есть река или небольшой ручей.

Но мини-ГЭС – это одно из самых перспективных направлений альтернативной энергетики. Небольшие приборы не портят ландшафт и не зависят от погоды.

1. Плотинные (напорные).
2. Бесплотинные (безнапорные).

По виду рабочего колеса различают гидроэлектростанции:

• Пропеллерные.
• Диагональные.
• Радиально-осевые.
• Ковшовые.

Обычно в комплект мини-ГЭС входят:

• Энергоблок.
• Управление.
• Блок нагрузки.
• Блок возбуждения.
• Рукавной водовод.

• PowerSpout BE 1,2 кВт. Может заряжать аккумуляторные батареи, подключённые напрямую к турбине. 55 тыс. руб.
• Микро-ГЭС Луч-2 бесплотинная (2 кВт) 67 тыс. руб.
• МикроГЭС10Пр от Инсэт (С-Петербург) 10 кВт, При t воздуха не ниже 0°С. Цены уточняются по звонку 7 (812) 312- 6804.

В будущем, когда источники нефти и газа начнут иссякать, а цены на привычное топливо сильно вырастут, поиски альтернативных источников энергии станут необходимостью. Пока же это не всегда экономически оправдано, поскольку оборудование стоит дорого.

Экологически чистые источники отопления интересуют людей все чаще и чаще. На самом деле организовать отопление без газа и дров вполне реально. Рассмотрим методы отопления: солнечный коллектор, тепловой насос и другие варианты.

Обзор моделей потолочных инфракрасных обогревателей смотрите в этой рубрике.

Видео на тему

Какой выбрать источник тепловой энергии для частного дома, если нет газа и электричества.

Несмотря на бум пригородного строительства, газификация таких районов проходит довольно низкими темпами. Практически все застройщики в пригородных районах стоят перед выбором, как надежно и недорого организовать систему отопления в новом доме, без газа и электричества. Последний энергоноситель, если даже уже и имеется в новостройках, но является очень дорогим, а кроме того не у всех потребителей существует трехфазное подключение, которое требуется для многих мощных электрических котлов. Поэтому собственники приусадебных домостроений ищут альтернативное отопление дома без газа и электричества.

Организация системы отопления дома без газа и электричества

Для выбора вариантов альтернативного отопления, не газифицированного электрифицированного дома, с низким лимитом потребления мощности до 5 кВт, можно предложить несколько эффективных источников нагрева. Для отопление дома потребует выбрать одну из схем теплоснабжения с использованием следующих современных технологий:

1. Котел длительного горения, с двумя контурами нагрева на отопление и ГВС и баком косвенного нагрева горячей воды. В качестве топлива для такой конструкции можно использовать доступное и дешевое твердое топливо: дрова и его отходы, каменный уголь или антрацит и любая иная топливная продукция в виде брикетов/пеллетов.
2. Котел двухконтурный, работающий от сжиженного газа, получаемого от баллонной или газгольдерной установки.
3. Газовые конвекторы, работающие на сжиженном газе.
4. Двухконтурный котел на жидком топливе: печное, дизельное топливо или маслопереработка.
5. Возобновляемые природные источники: ветряные ЭС, гелиоколлекторы и различные тепловые насосы.

После того как будет выбран источник отопления, владельцу дома потребуется выполнить организационные мероприятия для того, чтобы схема стала работоспособной.

Этапы организации системы отопления в упрощенном виде можно представить таким образом:

1. Перед тем как отопить дом без газа выполняют проект отопления и разрабатывают схемы внутридомовых отопительных систем.
2. Получения согласования от контролирующих органов для начала эксплуатации котельного оборудования. В данном случае — это согласования от газовой службы по подключению к газгольдеру или установке баллонов сжиженного газа, РЭС и водоканала.
3. Приглашение специализированной организации для монтажа и наладки котла и другого котельного оборудования.

7 альтернативных источников тепловой энергии для частного дома

Обычно дома обогревают газовым оборудованием, поэтому к альтернативным системам отопления относиться любая нагревательная установка, не работающая на газовом топливе.

Такие альтернативные системы подразделяются на два вида:

1. Основные — мощные котельные установки, способные полностью обеспечить отопление без газа при самых низких температурах наружного воздуха.
2. Дополнительные тепловые мощности — устройства, которые функционируют вместе с основным котлоагрегатом, например, при очень сильных морозах, когда основной источник не справляется с нагрузкой, для него отсутствует топливо либо для замены его в межсезонье. Обычно такие вспомогательные источники нагрева не являются мощными и рассчитаны на половинную нагрузку от основного агрегата.

Тепловой насос

Это перспективное направление в бытовой энергетике относится к самому доступному экономичному способу нагрева домов. Несмотря на то, что он работает от сети, это не является проблемой для пользователя, поскольку энергию он тратить только для собственных нужд и в небольшом количестве. В настоящее время в торговой сети имеются агрегаты данного типа, которые способны полностью обогреть дом в качестве основного источника. Существую два типа тепловых насосов.

Водяные тепловые насосы

Водяные тепловые, использующие тепло грунтовых вод. Такое оборудование работает весьма эффективно, вне зависимости от температуры наружного воздуха. Геотермальные тепловые насосы полагаются на постоянную температуру подземных вод для эффективного обогрева дома в зимний период. В зависимости от местоположения дома, температура под землей составляет 7 C до 21 C в течение всего года. Такая высокая температура делает геотермальные насосы более эффективными, чем воздушные тепловые насосы. Такие установки способны обогреть дом низкотемпературным теплоносителем в системе «теплый пол». К их недостаткам сегодня можно отнести высокие первоначальные затраты на приобретение и установку оборудования и необходимость значительного придомового участка земли, для размещения грунтового коллектора. Цена на геотермальную систему отопления выше, чем на аналогичную воздушную систему, потому что процесс установки включает в себя бурение скважины в земле или размещение теплообменников в близлежащем водоеме. Тем не менее, геотермальная система покроет разницу в стоимости в течении 5-10 лет, при этом срок службы геотермального оборудования составляет 25 лет.

Воздушные тепловые насосы

Воздушные тепловые насосы, они намного дешевле и легче устанавливаются и хорошо работаю при температуре до -5 С, потом их эффективность падает. Они эффективны при использовании в качестве дополнительного источника нагрева в межсезонье. При этом основной источник должен быть мощным и работать на твердом топливе. К данным условиям очень хорошо подходит котел с длительным горением топлива.

В целях экономии общих затрат для отопления частных домов без газа, в последнее время применяются схемы использования тепловых насосов с дифтарифным учетом электроэнергии. В этом случае пользователь рассчитывается с поставщиками по 2-х или 3-х зонным тарифам, при этом тариф в ночное время будет самым низким. Именно в этот период и предполагается использовать тепловые насосы. Такая схема позволит достичь экономии средств на отопления до 30 %.

Котлы на твердом топливе

Твердотопливные котлоагрегаты — самый доступный и основательный источник, способный обеспечить качественное отопление частного дома без газа. Они намного дешевле тепловых насосов и могут гарантировать качественное теплоснабжение вне зависимости от температуры наружного воздуха.

Этот котел относится к энергоэффективному и энергонезависимому тепловому оборудованию, но перед тем как приобрести такой агрегат, надо учитывает его особенности эксплуатации:

1. Потребителю потребуется регулярно проверять работу котла и 4/6 раза в сутки подбрасывать в топку дрова. В пеллетных котлоагрегатах этот процесс механизирован, поскольку установлена автоматическая подача топлива в котел из специально выполненного бункера.
2. Для эффективности работы дровяного котла, приобретать топливо нужно за год, чтобы дрова смогли высохнуть и набрать энергетическую ценность.
3. В доме с дровяным котлом, необходимо выделить сухое место для их складирования.
4. Данный тип котлов практически не автоматизируется, как газовые котлы. Это связано с большой инерционностью процесса горения, в связи, с чем котел будет оставаться горячим, пока не выгорит все топливо.
5. Твердотопливные агрегаты требуют больше времени на обслуживание процесса нагрева: засыпка дров, очистка топочного и зольного пространства, а также ежегодная очистка дымовентиляционных устройств от сажи.

Солнечные коллекторы

Солнечные или гелиоколлекторы — безупречный вариант сократить расход на отопление и дополнительно выработать тепловую энергию в помощь твердотопливному котлу. В полном объеме обогревать жилище за счет этого источника нагрева не выйдет. Потому что в зимний период день короче, а солнечная интенсивность значительно слабее. Но летом и в переходный период данные устройства способны не только полностью обогреть дом, но и подготовить горячую воду на бытовые нужды.

Гелиоколлекторы также хорошо интегрируются в систему тепловых насосов, поскольку они вырабатывают бесплатную электроэнергию, которую используют тепловые агрегаты. Солнечные панели, исполняющие функцию поддержки процессов отопления и ГВС, сберегают до 50 % себестоимости подогрева воды на протяжении года.

В то же время, период службы такого коллектора, самого высокого производственного качества достигает не менее 20 лет.

Лучистое тепло не всегда требует солнечной энергии. Электрические или паровые отопительные системы с подогревом пола могут сэкономить на расходах энергии, устраняя потери тепла, которые часто возникают, когда горячий воздух проходит через воздуховоды. Специалисты также считают, что системы под полом на 15 процентов более эффективны, чем стандартные радиаторы, работающие от котла. Подогрев пола также может оказаться полезным для людей, страдающих аллергией, потому что он не выдувает воздух через дом, как система принудительной вентиляции. Основным недостатком напольного отопления является то, что для монтажа необходимо удалить и, возможно, заменить любые напольные покрытия, например, плитку или лиственную древесину. Это делает его лучшим вариантом для нового строительства или домов, подвергающихся капитальному ремонту.

Камин с водяным контуром

Подобное нагревательное устройство совмещает в себе классический камин и котел, работающий на твердом топливе. Его размещают в специальной комнате и подсоединяют к общей внутридомовой отопительной системе. В середине камина имеется бак с водой, нагреваемый при горении дров. За счет такой конструкционной схемы, подогрев помещение идет горячим воздухом от камина и от батарей, подключенных к контуру отопления. В такой системе можно оборудовать отопление по системе «теплый пол» или дополнительно греть горячую воду через бак косвенного нагрева.

Несмотря на то, что традиционные камины намного дешевле и легче в монтаже, поскольку не требуется выполнять внутридомовую разводку труб и ставить накопительный бак, но они не могут нагреть полностью дом, работают локально, обогревая только в одну комнату. Многие мастера советуют для увеличения эффективности работы обычного камина проложить от него воздушные каналы, для нагрева отдельных помещений методом конвекции.

Кондиционеры

Кондиционер — чрезвычайно доступный, проверенный и бесхитростный альтернативный источник энергии, который вполне доступно использовать для отопления. Возможно, инсталлировать один большой агрегат на весь дом, либо по одному устройству с меньшей нагрузкой установить в каждой комнате.

Нужно понимать, что кондиционер, так же как и тепловой насос не использует электроэнергию для нагрева помещений, а только на собственные нужды. Основное тепло он получает за счет охлаждения заборного наружного воздуха, работая по принципу «холодильника». Эффективность его работы особенно проявляется в переходной осенне-весенний период.

Современные агрегаты данного типа при использовании 1квт.ч электроэнергии вырабатывают тепло эквивалентное 2.5-3.0 квт.ч. При выборе потребуется приобрести модель инверторного типа с рабочей температурой наружного воздуха до – 25С.

Данный источник нагрева хорошо работает в паре с солнечными панелями, вырабатывающими электроэнергию и, в качестве дополнительного источника энергии к основному твердотопливному котлу.

Вентиляция с рекуперацией тепла

Это новый инновационный энергоэффективный вид обогрева помещения, может использоваться, как дополнительный источник к твердотопливному котлу. Вентиляция с рекуперацией тепловой энергии выполняет подачу чистого воздуха в комнаты в нужном объеме, при этом снижает потери энергии с выбросами теплого воздуха, как при обычном проветривании. Такой подход ощутимо снижает затраты на отопление жилья.

Внутри устройства имеется калорифер, который забирает тепло из воздуха, выбрасываемого в атмосферу во время проветривания, и после передает его холодному воздуху, поступающего с улицы, тем самым нагревая его. Сверхтехнологичный рекуператор аккумулирует тепло с КПД до 96%.

Дровяные пиролизные котлы

На сегодня — это самый экономичный вариант отопления без газа. Пиролизный котел — это разновидность твердотопливного котлоагрегата. На 1-ой закладке топлива агрегат функционирует до 24 часов, что в 4 раза больше, чем при работе устройств традиционного типа. В результате пиролиза дрова не горят, а тлеют. Летучие вещества выделяются из топлива, образуя горючий газ, а твердые остатки в виде пепла и золы сбрасываются в зольную камеру. Топочный газ горит с температурой выше 1000 С в отдельной камере сгорания, передавая тепло внутреннему теплообменному аппарату, в котором происходит нагрев теплоносителя системы отопления.

Коэффициент полезного действия твердотопливной системы увеличивает тепловой аккумулятор или бойлер косвенного нагрева. Он выполняется в виде накопительной емкости, с внутренним змеевиком. Внутри бака находится вода, которая нагревается для нужд горячего водоснабжения. По змеевику проходя дымовые газы, которые охлаждаются перед выбросом в атмосферу, отдавая лишнее тепло на нагрев горячей воды.

Экономим на отоплении частного дома

Вне зависимости от того, какая схема теплоснабжения выполнена в индивидуальном домовладении, она призвана функционировать, как можно эффективнее и экономнее. Для этого не достаточно выбрать только высоконадежное котельное оборудование, выполнить тепловую защиту конструкционных элементов здания и заменить окна на новые стеклопакеты. Все собственники жилья, кроме вышеназванного, должны знать и выполнить правила обслуживания отопительных систем.

Советы опытных специалистов по экономному ведению процесса отопления жилого дома:

1. Выполнять обслуживание оборудования и контроль тепловых режимов. Любой котлоагрегат нуждается в обслуживании и наладке, а твердотопливный в особенности, поскольку имеет дело с повышенным объемом сажеобразования и высокими топочными температурами. Грязные поверхности нагрева котла не смогут обеспечить устройство номинальным КПД, поскольку сажа плохо отводит тепло и большая часть дымовых газов с высокой температурой будут выброшены в атмосферу, тем самым понижая КПД из-за больших потерь с уходящими газами. Профилактика котла вместе с очисткой поверхностей нагрева и дымоходов, должна проводиться обязательно перед каждым отопительным сезоном.
2. Схема внутридомового контура отопления должна быть оборудована автоматикой с возможностью установки индивидуального режима нагрева каждой комнаты. Это даст возможность хорошо сэкономить на стоимости отопления в целом.
3. Необходимо следить за работой внутридомовой системы отопления и вовремя сбрасывать воздушные пробки. В период любой остановки котла системы отопления будут завоздушиваться, из-за остановки циркуляционного насоса в схемах с принудительной циркуляции или из-за падения температуры теплоносителя в схемах с естественной циркуляцией. Воздушные пробки в батареях и системе «теплого пола» снижают теплоотдачу всей системы, при этом удельные расходы топлива будут оставаться очень высокими. Найти такую воздушную пробку довольно просто.
4. В случае, когда при пуске отопления имеются различие в температурах нижней и верхней части батареи — это свидетельствует о том, что там имеется область завоздушивания, которую необходимо убрать.

Сравнение эффективности различных вариантов отопления частного дома без газа и электричества

В действительности любой владелец загородного дома старается свести расходы по отоплению к минимуму. Однако делая выбор котельного оборудования, многие оценивают его экономичность только по цене топлива. И это не совсем корректно, поскольку нужно учитывать все расходы — это и тепловые конструктивные потери здания, и цена строительно-монтажных работ по отопительной системе, и себестоимость обслуживания котельного оборудования.

Самую экономичную схему теплоснабжения можно найти только в том жилом доме, который эффективно утеплен высококачественными теплозащитными материалами.

Следующее направление экономии на системах отопления — это вариант вида используемого топлива. При этом требуется учитывать не только лишь стоимость топливной составляющей в себестоимости 1 Гкал тепла на выходе из котлоагрегата, а затраты на обеспечение топливом: вспомогательное оборудование, работу систем автоматики и ее обслуживание. На сегодня самыми дешевым не газовым топливом являются древесные пеллеты.

Усредненно-стоимостные показатели отопления пригородного дома, располагаются в следующем в порядке возрастания:

1. Печь на древесине или угле.
2. Котел длительного горения.
3. Котельное оборудование на печном топливе.
4. Тепловые насосы.
5. Нетрадиционные источники энергии.

Видео: комплексная система альтернативного отопления частного дома

Таким образом, подведя итог, можно сделать вывод, что в настоящее время можно отопить дом дешево без газа. В торговой сети находится достаточно много современных энергоэффективных твердотопливных котлов длительного горения, которые способны конкурировать с газовыми котлами по мощности и качеству обогрева. Если в такую систему теплоснабжения будут интегрированы дополнительные нетрадиционные источники нагрева в виде гелиосистем и тепловых насосов с бойлерами косвенного нагрева, то такая схема обогрева будет вырабатывать тепловую энергию с самой низкой себестоимостью.

Варианты отопления частного дома без газа и электричества

Для владельцев домов и дач, удаленных от бытовых газовых магистралей, актуален вопрос организации автономного отопления с использованием иных энергоносителей. Теоретически существует множество способов обеспечить отопление без газа, но в реальности выбирать приходится из небольшого числа вариантов, оценив стоимость энергоносителя, затраты на покупку и монтаж теплогенератора, эффективность и удобство эксплуатации агрегата.

Возможность отопления частного дома без газа

Как организовать обогрев дома?

Варианты отопления загородного дома без газа включают в себя:

• установку электрического котла;
• монтаж твердотопливного теплогенератора (энергонезависимого или автоматического);
• использование в качестве энергоносителя сжиженного пропана или пропан-бутановой смеси (баллоны, газгольдер);
• применение жидкого топлива — солярки, отработанного масла и т.д;
• применение оборудования для извлечения природной тепловой энергии (тепловой насос, солнечные коллекторы).

Обратите внимание! Если речь идет об отоплении квартиры, количество вариантов минимально — это электрические обогреватели или электрокотел. Самыми экономичными считаются инфракрасные установки и тепловой насос системы «воздух-воздух».

Часто встречающейся проблемой дачных и коттеджных поселков, удаленных от крупных населенных пунктов, являются перебои в электроснабжении или слабое напряжение в электросети. В таких условиях невозможно полноценно использовать электрокотел. Кроме того, электричество — самый дорогостоящий энергоноситель, отапливать им дом очень удобно и безопасно, но с точки зрения финансовых затрат нерационально, если есть возможность найти достойную альтернативу.

Как дешево отопить дом без использования газа

Если рассматривать отопление загородного дома без газа и электричества, то можно выделить следующие источники тепловой энергии:

• камины и печки на дровах;
• твердотопливные котельные агрегаты с механическим управлением;
• энергонезависимые теплогенераторы, работающие на сжиженном газе.

За исключением камина, который способен обогреть только одно небольшое помещение, или дровяных печей без водяного контура, остальные источники тепла подключаются к самотечной системе радиаторного отопления.

Все остальные виды отопительных котлов, как и система отопления с принудительной циркуляцией, требуют использования электричества.

Твердотопливные агрегаты

Чтобы обогреть дом без газа и электричества, чаще всего используют твердое топливо, к которому относятся ископаемый и древесный уголь, дрова, прессованные отходы деревообработки и растениеводства, торф и т.д. Топливо сжигается в печах, нагревающих воздух напрямую, а также в отопительных котлах, рассчитанных на нагрев теплоносителя для радиаторной системы или теплого пола.

Печи на твердом топливе

Материалом изготовления отопительных печей служит кирпич, сталь или чугун. К положительным свойствам таких теплогенераторов можно отнести многофункциональность – помимо обогрева печь используется для приготовления пищи, сушки вещей. Стационарные печи могут прогревать от одного до четырех помещений в зависимости от габаритов и расположения.

Стальные и чугунные готовые агрегаты просты в установке. Небольшую кирпичную печь, как и стальную буржуйку для домика без отопления, можно изготовить самому. Если в топку печи вмонтировать чугунный змеевик либо установить на нее резервуар, печка будет нагревать теплоноситель для отопительного контура. За счет естественной или принудительной циркуляции, нагретая жидкость будет поступать в приборы отопления, расположенные в помещениях, удаленных от печи.

Печь на твердом топливе в интерьере частного дома

Работа отопительных печей не зависит от электроэнергии. Дрова и иные виды твердого топлива относятся к наиболее доступным и дешевым энергоносителям, которые дают возможность отопить дом без газа.

Твердотопливные печи не лишены и недостатков, в частности:

• относительно невысокий КПД (порядка 60%);
• закладка топлива прогорает относительно быстро, поэтому постоянно приходится подкидывать дрова, уголь или брикеты;
• энергоноситель требует много места для хранения;
• практически у всех видов твердого топлива (за исключением ископаемого угля) снижается теплотворная способность при повышении влажности — важно организовать оптимальные условия хранения энергоносителя;
• при сгорании твердого топлива образуется зола, которую необходимо регулярно удалять;
• печь нуждается в правильно организованном дымоходе и хорошей тяге;
• компактные металлические печи рассчитаны на обогрев одного или двух небольших помещений — для дома с несколькими комнатами требуется отопительный агрегат иного типа;
• стоимость строительства полноценной кирпичной печи достаточно велика, к тому же агрегат занимает много места.

Твердотопливные котлы

Для частного дома удобным вариантом организации обогрева является установка твердотопливного котла и монтаж контура радиаторного отопления, при необходимости обустраивается теплый пол. КПД котельного агрегата на твердом топливе составляет 75-80% и более, в зависимости от типа конструкции.

Твердотопливные котлы, в отличие от печей, обеспечивают более полное сжигание энергоносителя, благодаря чему остается меньше золы и в воздух попадает меньше вредных веществ. Самые высокие показатели экологичности и теплоэффективности у котлов, в которых осуществляется дожиг пиролизных газов (они выделяются в процессе тления топлива и сгорают с большой теплоотдачей).

Котел отопления на твердом топливе

Отопление дома без газа посредством твердотопливного котла позволяет прогревать помещения, удаленные от источника тепла, в том числе расположенные на верхнем этаже. При этом тратится меньше времени на обслуживание агрегата — одной закладки топлива хватает на более длительный срок горения, удаление золы и очистка дымохода от сажи требуется значительно реже.

Обратите внимание! В отличие от отопительной печи, котел не требуется устанавливать в самом доме — для организации котельной можно возвести пристройку.

Отдельно следует рассмотреть отопление загородного дома без газа с использованием автоматизированного твердотопливного агрегата — пеллетного котла. Гранулированное топливо (пеллеты) подаются в топку дозировано, при помощи специального транспортера. Такой агрегат удобен в эксплуатации — не требуется ручная загрузка топлива, плюс автоматика контролирует производительность котла. Это дает возможность гибко регулировать температуру нагрева теплоносителя в зависимости от потребностей в тепле. КПД устройства достигает 80%.

К недостаткам автоматизированных пеллетных котлов относят высокую стоимость агрегатов и их энергозависимость. Электричество требуется для функционирования:

• шнека, отвечающего за подачу топлива в камеру сгорания;
• электровентилятора;
• устройства для автоматического розжига котла.

Пеллетный котел потребляет порядка 500 Вт, его функционирование невозможно, если имеются ограничения на использование электричества.

Применение сжиженного газа

Сжиженный пропан или пропан-бутан служит эффективной альтернативой магистральному газу. Но прежде чем остановить свой выбор на сжиженном газе, необходимо подсчитать, во что будет обходиться доставка и хранение энергоносителя с учетом производительности котельного агрегата и потребности в тепле.

Для сжигания сжиженного газа потребуется установить обычный газовый котел. В дальнейшем его можно переоборудовать для работы на магистральном топливе – для этого просто меняют горелку на соответствующую.

Система автономного теплоснабжения дома на сжиженном газе

Если речь идет о том, как отопить дом в условиях отсутствия электричества или нестабильного напряжения, используют энергонезависимый теплогенератор с топкой атмосферного типа и монтируют систему с гравитационной циркуляцией теплоносителя. При нормальной подаче электроэнергии в дачный или коттеджный поселок, удобнее пользоваться автоматическим газовым котлом и подсоединить к нему контур радиаторного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Чтобы отапливать дом, придется использовать сжиженный пропан в баллонах, установленных на рампе, либо пропан-бутан, залитый в подземную емкость — газгольдер. От выбранного варианта хранения топлива зависят финансовые затраты на организацию обогрева.

Установка газгольдера и монтаж подводящей магистрали от емкости в дом требует большого объема работ и серьезных денежных вложений. В дальнейшем затраты окупятся за счет того, что топливо придется закачивать в резервуар не чаще 1-2 раз в год. Обустройство системы с баллонным газом обойдется заметно дешевле, но в ходе эксплуатации придется постоянно заказывать доставку баллонов, что заметно увеличит расходы на энергоноситель.

Жидкотопливный обогрев

Обеспечить отопление частного дома без газа и электричества поможет котельный агрегат, работающий на дизельном топливе или отработанном машинном масле. Нередко такой вариант применяют, если в перспективе планируется газифицировать коттеджный поселок или дачное общество, поскольку сразу можно установить универсальный котел, рассчитанный на жидкое и газообразное топливо.

Котел, работающий на жидком топливе

Жидкое топливо не пользуется популярностью у частных домовладельцев, поскольку:

• экономичная отопительная система на солярке невозможна — стоимость топлива достаточно высока;
• эффективное сжигание солярки требует использования энергозависимой жидкотопливной горелки;
• котельную следует оборудовать в отдельно стоящей постройке, поскольку энергоноситель имеет неприятный резкий запах и является пожароопасным;
• теплогенератор, работающий на солярке, нуждается в регулярном обслуживании силами специалистов.

К использованию жидкого топлива прибегают, если необходимо создать отопление без газа и дров, и при этом есть возможность приобретать энергоноситель по доступным ценам.

Тепловая энергия из альтернативных источников

Могут ли природные источники тепловой энергии составить альтернативу газовому отоплению в частном доме? Несмотря на развитие данного направления энергетики, от сжигания ископаемого и биологического топлива человечество откажется нескоро. Альтернативное отопление сегодня применяется лишь в качестве вспомогательного варианта.

Использование теплового насоса

Принцип работы теплового насоса заключается в том, что оборудование помогает извлечь тепловую энергию из природного источника и переместить ее внутрь помещения для его обогрева. Решая, как обогреть дом при помощи теплового насоса, обратите внимание на особенности имеющихся вариантов:

• «Воздух-воздух» — оборудование функционирует как сплит-система в режиме обогрева.
• «Воздух-вода» — принцип работы тот же, что и в первом варианте, но тепловая энергия наружного воздуха поступает в водяной контур и обогревающее оборудование.
• «Вода-вода» — тепловая энергия извлекается из водоема или грунтовых вод и используется на нагрев теплоносителя;
• «Земля-вода» — для извлечения тепловой энергии из грунта и нагрева теплоносителя монтируется геотермальный контур из труб.

Система работы теплового насоса для отопления дома

Чтобы сделать дом теплым при помощи указанных технологий, потребуется использовать электричество. Для получения 3-4 кВт теплоты расходуется 1 кВт электроэнергии. В условиях лимитированного электропотребления, тепловой насос способен справиться с теплоснабжением дома площадью до 150 м2 при условии, что для климата не характерны затяжные морозы.

Монтаж теплового насоса для автономной отопительной системы обойдется в серьезную сумму, и сложно рассчитывать на то, что эти затраты окупятся в ближайшие годы эксплуатации.

Использование солнечного коллектора

Группы стеклянных трубок, по которым циркулирует теплоноситель, рассчитаны на нагрев солнечными лучами, точнее, излучением инфракрасного спектра. Отопление дачи без газа при помощи только солнечных коллекторов невозможно:

• эффективный нагрев возможен только в ясную солнечную погоду в теплое время года — зимой и в хмурые дни солнца недостаточно для полноценного функционирования отопительной системы;
• до и после захода солнца коллектор не получает тепловую энергию;
• конструкция энергозависимая — чтобы теплоноситель хорошо циркулировал, необходим электродвигатель.

Система отопления на основе солнечного коллектора вакуумного типа

Среди лучших решений по использованию альтернативной энергетики — установка теплоаккумулятора для накопления тепловой энергии, переданной коллектором. Это поможет экономить энергоноситель, который используется основным источником тепла (обычно это твердотопливный котел).

Делаем выводы

Экономное отопление частного дома без газа и электричества возможно только при использовании твердотопливных агрегатов. Важно учесть, что при выборе труб и котлов, а также другого оборудования для монтажа системы, не стоит экономить на качестве и функциональности. Вложения окупятся за счет высокого КПД агрегата, долговечности контура и приборов отопления.

Видео по теме:

Организация отопительной системы без газа и электроэнергии

Здесь вы узнаете:

• Основные способы обогрева
• Альтернативные решения
• Почему не годится электроэнергия
• Заключение

Существует множество способов организовать полноценное отопление в домовладении, в котором нет света и газа. Во всяком случае, без газопровода уж точно можно обойтись, в то время как электроэнергия есть практически везде. Но она является очень дорогой, эксплуатация подобных систем обогрева приводит к диким расходам. В этом обзоре мы расскажем, как создать отопление частного дома без газа и электричества (во всяком случае, с минимальным его расходом).

Основные способы обогрева

Теплый дом без отопления – еще несколько десятков лет назад это было фантастикой. Сегодня такие дома действительно есть, они строятся с применением энергосберегающих технологий и тщательным подходом к выявлению мест утечек тепловой энергии. Задача разработчиков и строителей заключается в том, чтобы максимально сохранить тепло внутри дома и не дать ему ускользнуть наружу. В качестве источников изначальной тепловой энергии являются солнечные коллекторы.

На большей части территории России построить дом без отопления сложно еще и потому, что у нас довольно холодная страна. Рискнуть на подобный эксперимент можно где-нибудь в южных регионах. Про центральную полосу и Сибирь можно даже и не заикаться.

Построить дом без отопления действительно можно. Для этого придется:

• Переехать в подходящую климатическую зону;
• Вложиться в консультации специалистов;
• Вложить деньги в покупку энергосберегающих строительных материалов.

Затраты получатся высокими, для многих наших соотечественников они станут неподъемными. Ведь задумываемся мы об отоплении без газа и электричества лишь по двум причинам – нет денег на оплату коммунальных услуги или в населенном пункте реально нет магистрального газопровода.

Альтернативные решения

Давайте разберемся, как сделать альтернативное отопление частного дома без газа и электричества. Мы можем использовать:

• Традиционные газовые котлы с питанием от баллона;
• Газовые конвекторы, работающие на баллонном газе;
• Твердотопливные котлы различных конструкций, работающие без электричества;
• Жидкостные котлы, работающие на солярке или отработке;
• Тепловые насосы – довольно дорогой, но экономичный способ обогрева (с небольшими затратами на электричество).

Рассмотрим эти варианты более подробно.

Почему не годится электроэнергия

Энергосберегающее отопление без труб, котлов и батарей строится на основе тонкой инфракрасной пленки ПЛЭН, прокладываемой за потолочными конструкциями и стеновыми панелями. Генерируемое ими инфракрасное излучение прогревает комнаты, создавая в них комфортную атмосферу. Такое отопление получается экономным, что характерно для ИК-систем. Но если сравнить с обычным отоплением на природном газе, то расходы будут большими.

Отопительные системы на электричестве получаются простыми в монтаже, но дорогими в эксплуатации. Та же пленка окупается несколько лет, но ежемесячные расходы на ее работу выливаются в тысячи и даже десятки тысяч рублей, что зависит от площади домовладения. Электроконвекторы тоже позволяют обойтись без котлов и труб, но даже будучи оснащенными электронными термостатами, они не в силах обеспечить снижение расходов до приемлемого уровня. Поэтому мы расскажем о более экономичных способах обогрева.

Использование котлов на сжиженном газе

Практически любой современный котел с легкостью перенастраивается на работу со сжиженным газом. Если в населенном пункте отсутствует газовая магистраль, то там, скорее всего, реализуется сжиженный газ-пропан. И его можно задействовать для создания отопительной системы на основе традиционных труб и радиаторов.

Создавая автономное отопление своими руками, не забудьте выполнить перенастройку оборудования. Для этого потребуется заменить установленные в котле жиклеры. Также необходима правильная настройка отопительной техники. А лучше всего доверить эту процедуру специалистам. Далее монтируем в комнатах радиаторы, прокладываем трубы, выполняем соединительные работы и наслаждаемся работой отопления.

Газовые конвекторы

Предыдущий способ не совсем честный – какой-никакой, но газ там все-таки используется. Но и следующий вид обогрева тоже не отличается честностью – нам опять потребуется сжиженный газ и немного электричества. Создать отопление без труб и котлов помогут газовые конвекторы. Эти компактные обогреватели оснащаются автономными газовыми горелками, разогревающими стальные или чугунные внутренние теплообменники. Далее в дело вступает конвекция:

• Холодный воздух засасывается через нижние вентиляционные отверстия и нагревается теплообменником;
• Подогретые воздушные массы поднимаются к потолку, вытесняя оттуда более холодный воздух;
• Процедура повторяется циклично до полного прогрева.

Управляет всем этим процессом автоматика. Правда, она работает от электричества, но потребляет его в ограниченных количествах – все-таки это не электрическое отопление.

Твердотопливные котлы

Полноценное отопление частного дома без газа и электричества организуется с помощью твердотопливного отопительного оборудования. Некоторые образцы действительно способны работать абсолютно автономно, не требуя газовых баллонов и подключения к электросети. Получается, что мы добываем тепло без газа, просто и дешево – с помощью обычных дров. Эти дрова будут абсолютно бесплатными, если насобирать их в лесу, где полно поваленных деревьев (заниматься незаконной вырубкой мы не советуем).

Обогрев дома без газа и электричества начинается с выбора подходящего котла. Здесь необходимо обращать внимание на энергонезависимые модели, способные работать автономно. На рынке их полно, стоимость адекватных долговечных образцов стартует с отметки в 13-15 тыс. рублей, но можно найти и дешевле. Мощность подбирается по квадратуре – например, модель мощностью 10 кВт может отопить до 100 кв. м. жилой площади.

Самый простой дровяной котел умеет работать без газа и электричества в составе автономной системы отопления. Но в этом случае придется постоянно следить за количеством дров в топке – поленья сгорают быстро. Также нужен температурный контроль в трубопроводе, чтобы не перегреть теплоноситель. То есть, автоматизации здесь практически никакой – исключение составляют модели с механическими регуляторами тяги.

Автоматизированное оборудование

Обогреть помещение с автоматизацией контроля сгорания твердого топлива поможет пиролизный котел. Здесь осуществляется сгорание поленьев с выделением газообразных продуктов пиролиза. Эти горючие газы сжигаются в камере дожигания. Такая схема повышает КПД оборудования и позволяет регулировать процесс сжигания. Чаще всего автоматизация реализуется за счет дутьевого вентилятора – включаясь и выключаясь, он обеспечивает регуляцию тепловой мощности в большом диапазоне.

Еще один способ создать более эффективное и удобное отопление – поставить в систему пеллетный котел с автоматической подачей горючего. Будучи оснащенным вместительным бункером для пеллет, он сможет работать днями, самостоятельно дозируя подачу топлива в камеру сгорания. Такое оборудование функционирует в автоматическом режиме – достаточно выставить на термостате требуемую температуру.

Жидкостное оборудование

Если не хочется возиться с дровами, а баллонного газа в населенном пункте нет, есть возможность реализовать автоматическое отопление на жидком топливе – солярке или отработанном масле. Для этого в отопительный контур монтируется жидкостный котел. Он питается от емкости с горючим, установленной в другом помещении или за его пределами. Особенности и преимущества жидкостных котлов:

• Для их работы необходимо электричество – оно питает форсунку и автоматику (расходы минимальные);
• Полностью автоматическая работа – нужно лишь следить за наличием топлива в баке;
• Не требуется газ – главное, найти источник недорогого горючего;
• Нет необходимости в излишне частом обслуживании, что характерно для твердотопливной техники – в ней нужно частенько убирать золу.

Но есть и недостатки – обогреть квартиру без электричества и газа, используя жидкостный котел, проблематично. Все дело в безопасности, вряд ли кто-то разрешит эксплуатацию такой техники в квартире многоквартирного дома. Лучше всего использовать жидкостные котлы в частных домовладениях.

Использование тепловых насосов

Отопление без газа и дров, труб и котлов возможно. Но только с применением электричества. Речь идет о тепловых насосах, добывающих тепловую энергию из воздуха, земли и воды. Эта энергия по крупицам собирается специальными трубопроводами в толще грунта или в толще воды в реках и озерах, после чего отправляется в тепловой насос. На выходе насоса мы получаем вожделенное тепло.

Для работы такого отопления потребуется электричество. Но оно потребляется в ограниченном количестве – до 80% тепла берется из окружающей среды, что обеспечивает разумную экономию. Тепло может подаваться в помещения воздушным способом или через трубы с радиаторами. Минусом тепловых насосов является их дороговизна – затраты на обогрев будут гигантскими, неподъемными для ограниченного в средствах пользователя.

Заключение

Самый дешевый вариант создания отопления без газа и электричества заключается в применении дровяных котлов. Дрова стоят дешево, иногда их можно достать бесплатно. А представленные в продаже твердотопливные котлы смогут обеспечить абсолютно автономную работу на протяжении всего отопительного периода.