Альтернативное отопление частного жилища дает возможность получения тепла из природных источников с минимизацией экологической нагрузки на окружающую среду. Массовое использование восполняемых естественных источников энергии способствует более экономному расходованию природных ресурсов. Удорожание ценовых тарифов за газ и электричество также побуждает жильцов искать альтернативы, с которыми бы не пришлось оплачивать счета.
Определение альтернативного отопления
Альтернативные источники отопления частного дома включают в себя виды систем теплоснабжения, где задействуются природные источники энергии. При этом затраты на монтаж таких установок должны быть доступными и несравнимыми со стоимостью обслуживаемого жилища. Используются такие схемы, как правило, в загородных домах. Для обитателей многоквартирных комплексов вопрос об этом не поднимается, так как каждая квартира подключена к централизованному отоплению.
Интерес к альтернативным источникам отопления связан с неуклонным повышением цен на большинство распространенных энергоносителей. Это относится и к самому дешевому варианту – магистральному теплоснабжению. Из-за ограниченности природных ресурсов эта тенденция будет наблюдаться и в будущем, что вынуждает искать новые источники энергии. Помимо экономической выгоды, такие способы обогреть дом хороши тем, что атмосфера не загрязняется твердыми и газообразными выбросами, получаемыми при сжигании разных типов топлива. Это способствует улучшению экологической обстановки.
Разновидности альтернативного обогрева
Способы обогреть дом без подключения к магистральным энергоносителям можно классифицировать на основании того, какой источник применяется для генерации теплоты. Они отличаются между собой по конструкции установки и налагаемым ограничениям.
Энергия биомассы
Этот метод наиболее привычен для большинства потребителей. Сюда относятся такие формы твердого топлива, как опилки (и пеллеты из них), древесные отходы, соломка, сено, другие побочные растительные продукты сельского хозяйства.
Чтобы получать тепло от сжигания подобного сырья, в ряде случаев не придется даже фундаментально перестраивать отопительную систему. При использовании твердотопливного или комбинированного котла или печи, способной усваивать подобное топливо, ничего делать не нужно. Если отопительный агрегат не может работать с биомассой, его демонтируют и устанавливают на его место подходящий. Компактный и простой в монтаже вариант – металлическая печь. Также подойдут специальные теплогенераторы с автоматикой, работающие на гранулах и пеллетах биомассы.
Существуют также установки для переработки отходов сельского хозяйства и жизнедеятельности животных в газовое топливо. Подвергнув его очистке, можно применять его для обслуживания обычного газового котла. Оставшиеся после процесса отходы используют на полях для удобрения.
Гелиосистемы
Существуют разные схемы обогрева жилища солнечной энергией. Одни основываются на превращении ее в электрическую, служащую для работы отопительных приборов. В других нагреваемая солнцем жидкость-теплоноситель циркулирует через конвекторные или радиаторные элементы. Самая простая система базируется на применении коллекторного устройства и насоса, обеспечивающего движение воды.
Возможны следующие вариации исполнения установки:
- Коллектор работает параллельно с электрическим нагревателем. Температура воды регулируется датчиком. При ее падении ниже заданного значения в нагреве задействуются ТЭНы.
- В солнечную батарею устанавливают инверторное устройство и аккумулятор. В светлое время суток в нем накапливается энергия. Если использовать емкие аккумуляторы и крупные батареи с большой рабочей площадью, получится автономная отопительная установка. Проблема в том, что срок службы аккумуляторных элементов не превышает пяти лет, а их цена сопоставима с тратящимся в те же сроки электричеством.
- Батарея с инвертором и контроллером, подключающимися параллельно розетке. Задействуется также механический счетчик. В солнечное время года, когда батареи производят еще больше электроэнергии, чем нужно для отопления, прибор отсчитывает киловатты в обратную сторону. Это очень помогает экономить ресурсы. Электронный прибор для этой установки не подойдет – он не имеет обратного хода.
Способ хорош полным отсутствием нагрузки на экологию и нужды платить за солнечную энергию, а также экономией места в помещении (коллекторы устанавливаются на крыше или во дворе).
В России круглогодично применять гелиосистемы в качестве единственного метода отопления выйдет только в южных районах. На большей части территории страны приходится в зимнее время сочетать использование коллекторов с другими типами обогрева – например, электрическим.
Энергия ветра
Здесь принцип действия основан на преобразовании механической энергии ветрогенератора в электричество, которое затем используется для отопления жилплощади. Крыльчатые устройства бывают с малым числом лопастей (1-2 пары) и с большим (до 24). Механизмы первого типа требуют более интенсивного ветра для инициации работы (минимум 5-8 м/с), обладают высоким КПД. У многолопастных генераторов высокая материалоемкость, они функционируют бесшумно и запускаются при минимальном дуновении, но КПД у них ниже. Крыльчатки имеют крупные размеры: устройство на 4 квт может иметь таковую с протяженностью 10 м.
Есть генераторы карусельного исполнения с перемещающимися по круговой траектории лопастями. Они запускаются от минимального ветра, бесшумны, но имеют невысокий КПД. Как и в случае с гелиосистемами, для полноценного обслуживания жилплощади нужно постоянное присутствие энергетического фактора (ветра), поэтому лучше всего они подойдут для регионов с соответствующей погодой.
Тепловые насосы
Такие устройства переносят в жилище тепло от источника с малым потенциалом. Основные компоненты схожи с таковыми у холодильных камер – компрессор, теплообменник и блок испарения. Наиболее экономный по цене вариант – сплит-система типа «воздух-воздух», установленная на режим отопления. Есть и насосы с ребристым теплообменником, обдуваемым тихоходным вентилятором. Они используют уличные воздушные массы. Стоимость установки невелика, но в холодную погоду ее эффективность снижается. Объясняется это тем, что у охлажденного воздуха тяжелее отобрать тепло.
Насосы вида «грунт-вода» снабжены горизонтальным коллекторным элементом. Их погружают в почву ниже точки замерзания. Взятое у нее тепло тратится на нагрев воды либо передается обогревателям. Если по соседству с жилищем имеются проточные грунтовые воды, можно смонтировать насос типа «вода-вода».
Достоинства и недостатки
Неоспоримый плюс альтернативного отопления частного дома – экологичность. Энергоустановки помогают сберечь природные ресурсы, исключают или минимизируют выбросы продуктов сжигания топлива в атмосферу. Благодаря отсутствию открытого огня и дымовых газов обеспечивается максимальная безопасность для жилища и его обитателей. Такие формы отопления обеспечивают автономность (или, как минимум, снижают зависимость от магистральных сетей). Еще один плюс – жильцам не потребуется обращаться в инстанции для получения требуемых документов.
Минусы связаны с тем, что для забора энергии из природных источников, достаточной для полного обслуживания дома, в ряде случаев требуются определенные климатические параметры.
Основы и принципы работы альтернативного отопления
Функционирование большинства таких отопительных систем базируется на заборе энергетического ресурса из того или иного природного источника (ветер, почва, вода, солнечный свет) с последующей трансформацией ее в электричество, используемое для работы отопительных приборов. Есть и варианты, не использующие электричество, когда тепло передается жидкому теплоносителю, текущему по радиаторам (некоторые гелиосистемы и тепловые насосы). Сжигание биотоплива в печи или котле позволяет обогревать помещение без привязки к магистральным сетям.
Альтернативные источники отопления привлекательны экологичностью и возможностью автономного обслуживания дома. Для качественного обогрева в зимнее время их приходится дополнять другими устройствами.
