Обзор видов альтернативного отопления частного дома и рекомендации по самостоятельному изготовлению и подбору компонентов

В большинстве случаев для работы теплоснабжения используются традиционные виды энергоносителей: дрова, уголь, газ, электричество, дизельное топливо. Однако наряду с ними применение нашли и другие источники тепловой энергии – солнечное излучение и геотермальные системы. Как правильно сделать альтернативное отопление частного дома своими руками и что нужно учитывать при комплектации и составлении схемы монтажа?

Особенности альтернативного отопления дома

Виды альтернативных источников тепла

Для работы любого теплоснабжения необходим источник тепловой энергии. Для этого используют все виды топлива. Но альтернативное отопление загородного дома работает по другому принципу. Нагрев теплоносителя происходит за счет воздействия солнечной энергии или температурной разницы в грунте.

На первый взгляд, альтернативные виды отопления частного дома являются наиболее эффективными и экономичными в финансовом плане. Их КПД редко бывает ниже 98%. Однако фактически использование альтернативных источников энергии сопряжено со следующими трудностями:

• Зависимость от погодных факторов. В особенности это касается солнечных коллекторов,
• Относительно небольшая мощность. Это нужно учитывать, если альтернативное отопление своими руками будет единственным источником тепла,
• Высокая стоимость оборудования,
• Сложность монтажа и дальнейшего обслуживания.

Почему же учитывая эти факторы, делают альтернативное отопление своими руками? Помимо них нужно учитывать главный положительный момент – низкие затраты на обслуживание. Фактически они выражаются только в расходе электроэнергии, необходимой для работы насосного оборудования и электронных блоков управления.

Целесообразность установки альтернативное отопление частного дома своими руками должна быть рассчитана в первую очередь. Для этого следует учитывать ряд важных факторов, свойственных каждой системе альтернативного теплоснабжения. Поэтому перед приобретением и установкой оборудования рекомендуется внимательно ознакомиться с особенностями его эксплуатации и техническими характеристиками.

Альтернативные способы отопления коттеджа могут применяться в совокупности с традиционными системами. Это позволит снизить текущие затраты на обслуживание системы.

Схемы вспомогательного теплоснабжения коттеджа

Солнечный коллектор

Какие альтернативные способы отопления частного дома лучше всего подойдут для конкретного здания? Рассматривая возможность установки нового оборудования для теплоснабжения, следует учитывать ряд факторов.

Главными из них являются характеристики источника тепловой энергии в конкретном регионе. В настоящее время большое распространение получили 2 вида альтернативных методов отопления дома:

• Геотермальный. Работает за счет температурной разницы между слоями почвы альтернативное отопление частного дома тепловым насосом. Зависит от степени ее промерзания, состава грунта, а также общей площади земельного участка. Последнее сказывается на выборе схемы монтажа,
• Гелиосистема. Нагрев теплоносителя происходит за счет солнечной энергии. Подобная технология будет действенна только в регионах, где большое количество солнечных дней в году, а температура зимой не опускается ниже -7°С. В большинстве случаев гелиосистемы используют не как альтернативный метод отопления дома, а для горячего водоснабжения.

Кроме этих систем есть ряд новых, которые нельзя полностью отнести к низкобюджетным. В первую очередь это альтернативные котлы отопления, работающие на принципе электродного или индукционного нагрева теплоносителя.

Для работы любого типа альтернативного отопления загородного дома понадобится бесперебойное электроснабжение. Поэтому рекомендуется доукомплектовать систему генераторами электричества.

Геотермальное отопление дома

Схема геотермального отопления

В основу работы этого вида альтернативного отопления частного дома положено увеличение температуры в грунте по мере его углубления. В среднем рост составляет порядка 2,5-3°С на каждые 100 м. На первый взгляд этого будет недостаточно для отопления. Для практического использования этого эффекта понадобится специальное оборудование тепловой насос.

Принцип его работы заключается в практическом применении эффекта повышения температуры хладагента при повышении давления. Для этого в состав альтернативного отопления частного дома тепловым насосом должны входить следующие элементы:

• Первичный контур. Он располагается под землей или водой. Важно, чтобы температура окружающей среды была не ниже +8°С,
• Внутренний контур. Он находится непосредственно в тепловом насосе и связан с первичным с помощью теплообменника. В нем находится газообразный хладагент, который нагревается от теплоносителя. В дальнейшем с помощью компрессора происходит сжатие хладагента и повышение его температуры до +55°С,
• Вторичный. Он предназначен для передачи тепла от хладагента теплоносителю, протекающему во внутренних системах отопления дома.

На практике при проектировании альтернативного отопления частного дома своими руками сталкиваются с проблемой обустройства первичного контура. Объем теплоносителя в нем, а также степень нагрева должны соответствовать техническим характеристикам теплового насоса. Для этого можно применить несколько способов монтажа первичного контура:

• Вертикальный с помощью скважин. При обустройстве альтернативного отопления своими руками на приусадебном участке выбирается место бурения с учетом состава грунта. Глубина скважины может составлять до 50 м. В нее опускаются контуры с первичным теплоносителем,
• Горизонтальный. Менее эффективен, так как разница температур между слоями почвы будет минимальной. В некоторых случаях можно использовать водоемы.

Конструкция теплового насоса

В качестве магистралей лучше всего использовать полимерные трубопроводы. Они имеют доступную цену, что скажется на стоимости этого альтернативного способа отопления коттеджа. Большую часть затрат составит приобретение теплового насоса.

Сделать его самостоятельно для этого альтернативного способа отопления частного дома будет весьма проблематично. Сложность заключается в расчете мощности компрессора, циркуляционного насоса, а также изготовления внутреннего контура, в котором находится хладагент.

Можно приобрести аналогичные установки для альтернативного теплоснабжения загородного дома отечественного производства. Но их качество и эксплуатационные характеристики оставляют желать лучшего.

Установку теплового насоса для альтернативного отопления частного дома лучше всего делать в подвале здания. Таким образом можно избежать лишних тепловых потерь.

Установка гелиосистем отопления

Гелиосистема

Намного проще сделать альтернативное отопление частного дома самостоятельно, используя энергию солнца. Для этого потребуется установить специальный нагревательный элемент на крышу здания.

Его конструкция представляет собой сеть вакуумных трубок, по которым протекает теплоноситель. Они защищены от воздействия отрицательных температур прозрачным листом. После нагрева на солнце вода или антифриз начинают движение в сторону теплообменника в тепловом аккумуляторе.

На практике это альтернативное отопление, изготовленное своими руками, сильно зависит от текущих погодных условий. Так, при номинальной мощности 600 Вт/м² при солнечной погоде происходят такие ухудшения теплопередачи:

• Белые облака на небе – 200-100 Вт/м²,
• Темно-серая или серая облачность – 50-70 200-100 Вт/м².

Такие условия не позволят рассматривать гелиосистемы как основой альтернативный вид отопления частного коттеджа. Поэтому их устанавливают в качестве вспомогательных, либо для обеспечения ГВС в летний период.

Кроме этих компонентов при выборе этого способа альтернативного отопления коттеджа необходимо установить насосную систему. Ее мощность зависит от объема теплоносителя и продолжительности магистрали.

Во время монтажа гелиосистемы нужно соблюдать угол наклона панели. Он зависит от конкретной модели, ее площади и конструкции труб.

Обустройство альтернативного отопления

Теплоизоляция труб

Выбрав оптимальную схему альтернативного отопления частного дома можно приступать к ее монтажу. Для этого лучше всего воспользоваться услугами специализированных компаний. Тем более во многих случаях гарантия на оборудование распространяется только в том случае, если его монтаж осуществлялся представителями продающей организации.

Намного проще установка альтернативных котлов отопления. Они монтируются в уже имеющуюся систему трубопроводов. Однако для правильной работы следует подобрать соответствующий теплоноситель (электродные котлы) и выставить режим его нагрева.

В целом технология монтажа во многом зависит от типа альтернативного теплоснабжения и конкретной модели отопительной установки. Но кроме этого нужно учитывать такие факторы:

• Минимизация тепловых потерь за счет использования современных теплоизоляционных материалов. В особенности это касается геотермального отопления,
• Обязательное наличие источника бесперебойного электрического питания (дизельный или бензиновый генератор), а также стабилизатора тока,
• Установка автоматизированного управления отопительной системой.

Следуя этим простым советам и внимательно изучив технические характеристики альтернативного теплоснабжения, можно существенно сэкономить на затратах.

В видеоматериале можно ознакомиться с примером изготовления гелиосистемы своими руками: