Введение
Энергетический сектор России переживает переходный период и претерпевает значительные структурные изменения, чтобы обеспечить всеобщий доступ к недорогим, надежным, устойчивым и современным источникам энергии для всех. Ключевым моментом является преобразование энергетических систем путем интеграции различных традиционных и возобновляемых источников энергии в широком диапазоне мощностей.
Основу энергетической мощи страны составляют тепловые электростанции, суммарной установленной мощностью 163,1 ГВт. На их долю приходится две трети выработки электрической энергии в стране по состоянию на 2020 г. (сгенерировано электроэнергии 620,6 млрд. кВт·ч). В качестве топлива для тепловых электрических станций служат: природный газ – 73%; уголь – 23,9%; мазут – 3%; торф – 0,1%; дизельное топливо используется в децентрализованной зоне .
Второе место среди отраслей электроэнергетики занимает гидроэнергетика. На её долю приходится одна пятая часть энергетической мощи страны, что составляет 49,9 ГВт по состоянию на 2020 г. (сгенерировано электроэнергии 207,4 млрд. кВт·ч.) .
Третьей по установленной мощности, составляющей на начало 2021 года около 29,3 ГВт, отраслью, обеспечивающей государство электрической энергией, является атомная энергетика (сгенерировано электроэнергии 215,68 млрд кВт·ч.) .
Однако в настоящее время одно из наиболее перспективных направлений энергетики мира, являющееся альтернативой традиционным видам генерации является возобновляемая энергетика. Важнейшими преимуществами возобновляемой энергетики являются: неисчерпаемость энергоресурсов, экологическая чистота, отсутствие топливной составляющей в стоимости производимой энергии .
Суммарная выработка электроэнергии в 2020 году всеми электростанциями, использующими возобновляемые источники в России, составила всего лишь 3,5 млрд. кВт·ч. Это менее 0,2% от общей выработки по стране, в том время как в мире в некоторых странах этот показатель превышает 50 % . Это говорит о том, что возобновляемые источники энергии используются в нашей стране недостаточно. Хотя экономический и технический потенциал их эксплуатации достаточно высок (таблица 1) .
Таблица 1 – Экономический и технический потенциал ВИЭ России
| Виды энергии | Экономический потенциал (млн. тонн условного топлива в год) | Технический потенциал (млн. тонн условного топлива в год) |
| Геотермальная | 115 | — |
| Малая гидроэнергетика | 65,2 | 124,6 |
| Низкопотенциальное тепло | 36 | 115 |
| Биомасса | 35 | 53 |
| Солнечная | 12,5 | 2300 |
| Ветра | 10 | 2000 |
Цель исследования состоит в рассмотрении проблем и перспектив развития ВИЭ в России и сравнении их с мировыми показателями.
Методологическая база исследования: применялись общенаучные методы познания, такие как дедукция, сравнение, аналогия, синтез.
Тепловой насос
Тепловой насос – это устройство, которое использует энергию земли для того, чтобы отопить наши дома. Тепловой насос работает по принципу холодильника, только наоборот. Он берет тепло у земли, воды или воздуха и отдает его на обогрев дома.
Несмотря на свою альтернативную составляющую, тепловой насос все же работает от электричества. Но потребляет его в очень малых количествах. Соотношение 4 к 1. То есть выдавая 20 кВт мощности насос будет потреблять всего 5 кВт.
Принцип работы теплового насоса
Хладагент попадает в испаритель во время циркуляции по кругу, расширяется, увеличивается в объеме и снижает уровень давления. В это время хладагент улетучивается, температура его понижается. Параллельно он берет тепло от испарителя, по которому движется теплоноситель и тепловая энергия земли попадает в тепловой насос.
Далее охлаждающая жидкость поступая в компрессор сдавливается и выбрасывается в конденсатор, где температура хладагента поднимается до 70-120C. В это время тепло передается теплоносителю и движется по теплообменному аппарату, подключенному к конденсатору. Тепловой насос работает от электричества. Надо сказать, что энергопотребление и расходы, которые затрачиваются при этом очень малы, что несомненно является немаловажным моментом для дополнительного отопления дома.
При функционировании теплового насоса, теплоноситель может достигнуть температуры более 100 С, этого вполне хватит, чтобы обеспечить ваш объект горячим водоснабжением и отопить его. Также, это дает вам возможность формировать резервы тепла, нагревая тепловой аккумулятор.
Чтобы сэкономить расход электроэнергии, тепловые насосы оборудуют термостатами. Термостаты служат для нагрева теплоносителя, чтобы держалась необходимая температура.
Тепловой насос — это отличный вариант альтернативного отопления частного дома
Виды тепловых насосов
Тепловые насосы, как альтернативное отопление частного дома, группируются по виду тепловой энергии. К наиболее распространенным и популярным вариантам относятся тепловые насосы, которые забирают энергию из воздуха. Меньшим спросом пользуются грунтовые и водные насосы. К основным недостаткам воздушных тепловых насосов можно отнести низкий уровень эффективности при низких температурах воздуха.
Самый большой недостаток теплового насоса, как альтернативного источника отопления дома – это цена. Окупаемость такой вещицы достаточно долгая на сегодняшний день. Но в виду постоянного удорожания энергоносителей и удешевление тепловых насосов, вскоре срок окупаемости будет минимальным.
Что это такое
Под этим названием, когда его употребляют в прессе, традиционно подразумеваются все способы обогреть жилье, которые не использовались двадцать-тридцать лет назад. В общую кучу валят и геотермальные источники тепла, и пленочные теплые полы, и биотопливо, и инфракрасные обогреватели.
В рамках статьи, однако же, мы позволим себе трактовать термин куда более узко.
Нас интересует альтернативное отопление дома, которое:
- Использует в качестве тепла восполнимые источники тепловой энергии, за которые не нужно платить продавцам соответствующих услуг или товаров. Как вариант — из восполнимых источников берется хотя бы часть тепловой энергии.
- Может быть реализовано с приемлемыми затратами. Как минимум — несопоставимыми со стоимостью самого дома.
Пленочный пол на фото к альтернативному отоплению можно отнести с большой натяжкой. Это обычный электрический обогреватель.
Разновидности альтернативного обогрева
Возможные способы применения растительного сырья для отопления дома
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.
Гелиосистемы
Гелиосистема, преобразующая энергию солнца в электрическую
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).
Энергия ветра
Генераторы электричества, работающие с помощью 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.
Дорогие
В тех сложных ситуациях, когда частный дом стоит в местности, где нет ни электричества, ни газа, но финансы не ограничивают выбор по поиску решений, следует обдумать следующие варианты отопления:
- с помощью котла, работающего на сжиженном газе;
- альтернативные источники тепла или энергии.
В случае, когда нет только газа и с твёрдым топливом проблемы, можно воспользоваться котлом, работающем на жидком топливе, например, дизельном. А также использовать так называемый тепловой насос.
Сжиженный газ
Сжиженный бутан-пропан в баллонах вполне может заменить магистральный природный газ в качестве топлива для соответствующего котла. Но перед установкой котла необходимо убедиться в периодичности поставки сжиженного газа в данную местность и в действительной выгоде такого решения, учитывая стоимость агрегата нужной мощности, его монтажа, расход газа на отопительный сезон. Всё это сравнить с другими способами, не забывая, конечно, о простоте обслуживания и эксплуатации тех или иных устройств.
Для работы на сжиженным газом подходят обычные газовые котлы, в которых специалисты меняют лишь диаметр сопел на горелках. А если вдруг проведут природный газ, то всё возвращают к исходному, чтобы работать от этого вида топлива. Особенно отопление на котле, работающего на сжиженном газе, актуально на дачных постройках в осенний или весенний период, когда не требуется большого расхода топлива. В ином случае (если отапливается дом в зимний период) будет правильным решением установка специального резервуара для закачки и хранения сжиженного газа. Этот резервуар называется газгольдер.
Тепловой насос (требуется свет)
Принцип работы теплового насоса схож с кондиционером или холодильником, но если взглянуть на этот процесс наоборот. То есть он нагревает теплоноситель, имеющий низкую температуру в своём теплообменнике до температуры 50 градусов и направляет его в систему отопления.
Однако для работы теплового насоса необходимо электричество. Затрачивая 1 кВт электроэнергии от сети, он даёт примерно 3-5 кВт тепловой энергии. Этот вариант хорошо подоходит для тех, кто не хочет топиться углем, но ищет альтернативные варианты отопления дома без газа.
Дизельное топливо
Отопление от котла, работающего на дизельном топливе, тоже предусматривает наличие электричества (нужно питать дизельный насос, подающий топливо в котёл). Но следует учитывать, что такое решение в районах, не имеющих магистрального газа, вполне приемлемо. Но, конечно, с условием наличия электричества. Работать с котлом на дизельном топливе без центрального электроснабжения недопустимо с точки зрения пожаробезопасности. Такой котёл должен функционировать с обязательной системой безопасности, так же питаемой от электросети.
Альтернативные источники (очень дорого)
Среди современных альтернативных способов отопления частных домов без газа можно выделить использование геотермального тепла, который нашел уже широкое применение в странах Западной Европы. В нём задействовано тепло земной коры (геотермальное тепло), нагреваемое в тепловом насосе.
Кроме того, перспективен также и гидротермальный обогрев дома. Здесь уже гидротермальный контур для получения начального тепла размещают в водной среде (пруд, озеро и другое). Даже в сильные морозы подо льдом вода имеет положительную температуру, достаточную для её преобразования в требуемую для отопления.
В южных районах можно применить способ аэротермального (то есть воздушного) отбора тепла для преобразования его в отопительное. Но при −15 градусах такой способ практически не работает, поэтому он актуален лишь в тёплых районах.
Для получения энергии сооружают солнечные батареи и коллекторы. Коллекторы сами являются отопителями, а солнечные батареи служат для преобразования солнечного тепла в электричество с дальнейшим аккумулированием его. В холодное время аккумулированное электричество может применяться в работе котла, насосов, защиты. Но полностью заменить источники тепла они не в состоянии
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!
Дешевые варианты
К относительно дешёвым видам отопления своего жилища без газа и электричества можно отнести печное и самотечное. К последнему виду относятся довольно популярные схемы отопления, получившие название «Ленинградка» и «Паук». Ознакомимся со всеми назваными более подробно.
Печное отопление
Такой вид альтернативного отопления без зависимости от газа и электричества актуален для сельских и поселковых одноэтажных домов малой и средней площади. Для частных домов с кухней и одной комнатой отдыха достаточно установить металлическую либо кирпичную печь, не устраивая, например, контур водяного или парового отопления. Для домов, имеющих большое количество комнат необходимо устраивать трубную систему обогрева с радиаторами. Такие печи обогреваются дровами, отходами целлюлозы, прессованными брикетами из опилок, древесными пеллетами и углём. Кладка печей из кирпича должна быть предусмотрена ещё на стадии проекта дома. Металлическая печь устанавливается без особых проблем в уже в построенном строении.
Для двухэтажных коттеджей такой вид отопления не подходит − здесь необходим котёл на твердом либо жидком топливе с контурной системой циркуляции.
Самотечное отопление
Схема самотечного отопления довольно проста: устанавливается твёрдотопливный котёл (этот тип котлов обычно имеет маркировку «ТТ») либо хорошая печь, внутри которого монтируется нагревательный элемент (теплообменник). А уже от этого нагревателя монтируется трубная разводка по комнатам дома с устройством батарей либо трубных нагревателей.
Трубная система имеет замкнутый цикл: вода заполняется в трубную систему с верхней точки (с чердака, где устанавливают так называемый расширительный бачок открытого типа), пока вся система не заполнится до появления постоянного уровня жидкости в расширительном бачке. Котёл или печь растапливается, вода в подогревателе нагревается, появляется небольшое давление, которое проталкивает ещё холодную воду дальше в трубную систему. В результате нагрева начинается процесс движения жидкости по контуру от печи (котла) к батареям, расположенным в комнатах, а потом наверх − в общий коллектор, называемым теплотехниками «обраткой», возвращающий уже остывшую воду снова в водоподогреватель печи или котла. Изначально эта схема практиковалась в отоплении без газа, но с появлением напольных газовых котлов стала применятся и с ним. Самотечное отопление не требует электричества
Но важно понимать его плюсы и минусы
В такой системе важно следить за уровнем воды в расширительном бачке. При снижении уровня необходимо добавлять воду в систему, иначе можно нарушить процесс самотёка и даже пережечь трубопровод подогревателя, находящегося в топке
В самотечном отоплении частных домов в основном применяются две системы разводки:
- «Ленинградка»;
- «Паук».
Стоит остановиться на их описании.
Ленинградка
Пример однотрубной разводки полипропиленовыми трубами
Эта система разводки отопления наиболее простая и дешёвая. Состоит из однотрубной схемы, при которой от нагревательного котла прямой трубопровод горячей воды расходится последовательно по всем объектам, постепенно теряя тепло при переходе из комнаты в комнату. Особенно актуально такое решение в одноэтажных домах с отопительными батареями, находящимися на одном и том же уровне по горизонтали. При применении данной разводки в двухэтажной постройке без циркуляционного насоса обойтись будет нельзя.
Паук
Разводку самотечного отопления по схеме «Паук» можно считать полностью автономной при отсутствии электричества и газа. В таких случаях лучше всего ставить котёл на твёрдом топливе. Схема отличается тем, что горячая вода распределяется параллельно с верхнего коллектора на батареи отопления, поэтому температура теплоносителя во всех комнатах будет одинаковая. Такая схема разводки вполне доступна даже для двухэтажного особняка. Главный минус ─ трудность монтажа трубопроводов, так как необходим точный расчёт их диаметра на подаче к отдельным батареям в домах, имеющих более одного уровня.
Данные системы отопления легко сделать своими руками.
Вентиляция
Использование вентиляции, как источника отопления, по крайне мере, звучит интересно, ведь назначение вентиляции — удалять из помещений воздух, в котором содержится пыль, ощущается дефицит кислорода и наличие неприятных запахов. Но ведь с воздухом удаляется и часть теплоты. Как это может быть использовано? Также в систему вентиляции (в ее приточную часть) можно своими руками установить ТЭН для подачи в дом подогретого воздуха.
Системы используют теплый отходящий воздух для подогрева холодного, приточного воздуха. Лучшая экономичность, показатели использования оборудования достигаются при регулировании расхода воздуха согласно его действительной потребности.
Энергия Земли способна бесплатно обогревать дом
Одной из альтернативных систем отопления является геотермальная. В ее основе лежит использование энергии Земли. Это тепло земли, подземных вод, окружающего воздуха, преобразуемое тепловыми насосами (ТН)
Важно, чтобы температура среды, используемая установкой, была выше нуля
Устройство и принцип работы теплового насоса
Для работы геотермальной системы нужна электроэнергия, используемая на перенос полученного тепла. Тепловой насос, употребляя 1 кВт, выдает от 2-х до 6-ти кВт тепла.
Основной принцип работы ТН состоит в сборе тепла, преобразовании его и дальнейшей передаче в отопительный контур. Это реализуется благодаря устройству самого прибора.
ТН состоит из 3-х замкнутых контуров, задействованных в процессе получения тепла для отопления частного дома:
- внешнего – предназначенного для забора тепла у источников. По контуру циркулирует антифриз или соляной раствор;
- внутреннего – заполненного хладагентом, чаще фреоном;
- отопительного контура, заполненного теплоносителем.
Фреон, заполняющий внутренний контур, нагревается от тепла, пришедшего из внешнего контура. Имея низкую температуру кипения, он превращается в газ в первом теплообменнике – испарителе. Затем поступает в компрессор, где сжимается, в результате чего выделяется много тепла, а температура самого газа многократно повышается – вплоть до 65 градусов.
Далее, газообразный фреон попадает в следующий теплообменник, именуемый конденсатором, где оставляет свое тепло. Фреон, расставшись с большей частью тепла, попадает под давлением на сбросный клапан. Здесь резко падает давление, хладагент охлаждается и, приняв жидкое состояние, снова поступает в испаритель.
Тепло, оставленное фреоном в конденсаторе, нагревает жидкость, циркулирующую в системе отопления домовладения. Если в этой системе предусмотрено устройство теплых полов, то возможно достичь наиболее эффективного обогрева при минимальных затратах.
Целесообразность использования ТН
Тепловые насосы – ТН, забирающие тепло из окружающей среды, бывают разные. Все зависит от типа окружающей среды, используемой в качестве источника забора тепла и типа используемого теплоносителя. Соответственно, выделяют такие виды ТН:
- воздух-воздух;
- вода-воздух;
- вода-вода;
- грунт-вода.
Первые два вида насосов применяют в системах воздушного отопления, а вторые два вида – в системах с жидким теплоносителем.
Вертикальный вариант теплового насоса наиболее эффективный по получению энергии земли, но он наиболее дорогостоящий
Самым выгодным с экономической точки зрения будет использование ТН типа «вода-вода». Этот вариант целесообразно использовать, если рядом с домом располагается незамерзающий водоем, в который укладываются трубы для забора тепла. Тепловой насос позволяет получать 30 Вт тепла с 1 м трубопровода. В зависимости от площади частного домовладения и потребностях в энергии потребуется уложить соответствующее количество труб.
Насосы, использующие воздух, не заменят традиционное отопление в регионах с суровым климатом. Что касается тепла, черпаемого из грунта, то это весьма дорогостоящий проект. Используют горизонтальное устройство геотермального поля, вертикальное и кластерное бурение. При горизонтальном варианте предстоит соорудить геотермальное поле на глубину, большую уровня промерзания. Это около 1,5-2 м. Площадь такого поля получается внушительной – от 200 м2.
ТН способны заменить привычное топливо в системе отопления, обеспечив полную энергетическую независимость загородному дому
Для реализации вертикального и кластерного проекта потребуется бурение на значительную глубину с применением бурильных установок. Это весьма дорогостоящая услуга. Оборудование такого вида тепловых насосов целесообразно для владельцев коттеджей, не задумывающихся о стоимости работ. Отопление, использующее тепло из недр земли, способно полностью заменить твердотопливное или газовое.
Геотермальное отопление выгоднее всего использовать в тандеме с устройством водяной «теплый пол». Оно позволяет получить самый оптимальный результат. Из существенных недостатков – большая протяженность трубопровода для сбора тепла, дорогостоящие земляные работы по установке системы, потребность в большой площади для обустройства геотермального поля.
Сильный ветер согреет дом
Весьма успешно в качестве альтернативного источника для отопления загородного дома можно использовать энергию ветра. Этот ресурс невозможно исчерпать. Он имеет свойство возобновляться. Чтобы использовать силу ветра, потребуется специальное приспособление, называемое ветряк.
Принцип использования энергии ветра
Для преобразования силы ветра в альтернативный источник отопления потребуется ветрогенератор. Они бывают вертикальными и горизонтальными в зависимости от оси вращения. Существует много производителей, предлагающих свои модели клиентам.
Ветроэнергетические установки бывают с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Большая производительность у горизонтально ориентированных
Стоимость зависит от материала, размера самой установки и мощности. Также, можно соорудить ветряной генератор своими силами, используя подручные материалы.
Любой ветряк состоит из таких составляющих:
- лопастей;
- мачты;
- флюгера, чтобы улавливать направление ветра;
- генератора;
- контроллера;
- аккумуляторных батарей;
- инвертора.
Принцип работы ветроэнергетической установки основан на силе ветра, вращающего лопасти ветряка. Лопасти, закрепленные на мачте, находятся высоко над землей. Чем выше, тем выше производительность. Так, для снабжения одного дома достаточно высоты 25 м.
Вращающиеся лопасти приводят в движение ротор генератора. Он начинает вырабатывать трехфазный переменный ток, требующий дальнейшего изменения. Этот ток поступает к контроллеру, где преобразуется в постоянный. Он используется для зарядки аккумуляторных батарей.
Пройдя через батареи, ток выравнивается и поступает на инвертор, где происходит его преобразование в однофазный переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 Вольт. Теперь его можно использовать для бытовых нужд, в системе электрического отопления.
Особенности расположения ветряков
Ветряные установки способны работать при определенных условиях. Во-первых, ветрогенератор — довольно объемное сооружение, требующее внушительной площади для устройства. Маленький прибор не способен удовлетворить потребности в энергии. Его высота должна превышать минимум на 10 м окружающие дома, деревья и прочие строения, а линии электропередач и прочие объекты должны находится в 100 м от ветряка. Это требование не всегда выполнимо – не все владельцы частных домов имеют приусадебные участки достаточной площади.
Особенности систем
Не все способы отопления частного дома предусматривают водяной контур, хотя он наиболее популярен. Другой вариант — отопление воздушное. Здесь входят газовые, электрические конвекторы, все остальные электроприборы, кроме электрокотла — он работает с жидкими теплоносителями.
Из твердотопливных — это котел булерьян, отапливает комнату по принципу конвекции, через патрубки отходящие от топки. При большой площади дома к патрубкам подсоединяют воздуховоды.
Отопление частного дома без газа и электричества
В водяных системах, первый вопрос — грамотное проектирование. В небольшом одноэтажном доме можно установить систему с естественной циркуляцией, без насоса, обойтись без электричества вообще. Для большой площади этот вариант не подойдет, прогрев будет неравномерным и неэффективным.
В большом доме лучевая разводка выигрывает у других в плане эффективности: все отопительные приборы получают горячий теплоноситель. Не нужно устанавливать исходную высокую температуру, а это экономия топлива.
Котельная автоматика может быть энергонезависимой или электронной. Вторая дороже, но удобнее и выгоднее: электричества она потребляет немного, при этом позволяет максимально сбалансировать все параметры, что приводит к заметной экономии.
Экономное отопление частного дома своими руками получится, если установить бойлер косвенного нагрева. В первую очередь это касается электрокотлов, но и к другим относится тоже: если система большую часть времени работает в режиме поддержания температуры, топлива тратится меньше.
Отопительные приборы — батареи или теплые полы. Полы — более эффективное отопление частного дома: за счет конвекции прогрев получается качественный и равномерный. К тому же температура у пола в среднем на 40 градусов ниже, чем у батарей. Кроме водяных полов существуют электрические. Часто это самое экономичное отопление частного дома электричеством.
Теплоизоляция дома должна быть качественной по всей поверхности: стены, крыша, чердак, подвал, оконные и дверные проемы. Это снижает естественные теплопотери, а значит, и расходы.
Виды тепло- и энергоносителей для систем отопления в частном доме
Отпление в частном доме по типу используемого энергоносителя может быть:
- Электрическим.
- Газовым.
По типу теплоносителя:
- Водяным.
- Воздушным.
Каждую из систем отопления подробно разберем в следующих разделах.
Классификация и особенности водяного отопления с газовыми или электрическими котлами
Изложенная ниже классификация соответствует одновременно всем видам котлов, в качестве теплоносителя для которых применяется жидкость. Это могут быть газовые, электрические, твердотопливные и пр. генераторы теплоты. Система отопления частного дома может обладать двумя видами циркуляции:
- Естественной (природной). Она возникает вследствие разницы температур и плотности теплоносителя в подающем трубопроводе и обратном. Горячие массы воды стремятся вверх, в то время как холодные – вниз. Нужно сказать, что такой метод циркуляции в наше время не имеет должной популярности. Объясняется это его недостатками, такими как медленный разогрев теплоносителя, а также требовательность к уклонам трубопроводов. Если на каком-либо участке будет малейший контруклон, то циркуляция рабочей среды будет невозможна. В таком случае подключение новых приборов отопления (например, при достройке помещений) практически исключена, так как будет нарушаться гидравлический баланс. Особых проблем доставляет пользователям естественных систем циркуляции воздух, который скапливается в трубопроводах и нарушает циркуляцию.
- Принудительной. Предполагает использование насосного оборудования. Этот вид считается современным, так как использование циркуляционного насоса решает все возможные проблемы, которые присущи предыдущему виду. Монтаж отопления в частном доме возможен даже своими руками, потому что не нужно соблюдать уклоны трубопроводов.
Система отопления может быть открытой и закрытой. В первом случае используется открытый расширительный бак, во втором – закрытый. Открытый тип является пережитком прошлого и применялся при использовании естественной циркуляции. Открытые расширительные баки плохи тем, что они позволяют теплоносителю контактировать с окружающей средой.
Не все материалы это приветствуют, потому что это приводит к коррозионным процессам.
Что касается схемы расположения трубопроводов, то здесь все довольно просто. Вы можете выбрать для своего частного дома схему:
- Однотрубную. В таком случае отопительные приборы подключены последовательно один за другим. Такая схема великолепно подойдет для одноэтажного дома.
- Двухтрубную. Характеризуется наличием двух магистралей – подающей и обратной. Подключение каждого радиатора в ней индивидуально. Есть варианты, при которых оба трубопровода располагаются наверху, внизу, либо подающий наверху, а обратный – внизу. Двухтрубная схема отопления частного дома – идеальный вариант для построек с двумя и более этажами.
Если уже вспомнили про приборы отопления, то у вас есть широкий выбор. Ориентироваться необходимо на располагаемый бюджет, а также характеристики системы. Вы можете приобрести радиаторы следующих типов:
- Чугунные. Это старая добрая классика, которая нам известна еще со времен советского союза. Яркими ее представителями являются чугунные секционные радиаторы МС140. Они характеризуются низкой стоимостью, неприхотливостью к качеству теплоносителя, а также долговечностью. Но к недостаткам относится их низкая инерционность, которая не позволяет качественно выполнять регулировку температуры в помещении.
- Алюминиевые. Обладают высокой ценой и великолепной тепловой отдачей. Не рекомендуется их использование с металлическими трубопроводами, потому что это может привести к окислительным реакциям и уменьшению срока их эксплуатации.
- Стальные. На втором месте в ценовой категории после чугунных. Их существует большое множество: панельные (штампованные), трубчатые и секционные. Категорически не допускается их использование в открытых системах отопления, так как они быстро поддаются коррозии.
- Биметаллические. Являются золотой серединой по соотношению цены и качества. Исходя из названия, можно догадаться, что они выпускаются из двух видов металлов, для этого используется сталь и алюминий. Из стали создается внутренний сердечник, который находится в алюминиевом кожухе. Такой симбиоз позволяет их использовать в системах с большим давлением и добиваться высокой теплоотдачи. Также биметаллические радиаторы не боятся гидравлических ударов.
Подключение электрического котла
