Нетрадиционный обогрев дома

Сделать свой дом тёплым человечество старается давно. Эта проблема уже решена. Но теперь стоит задача сделать отопление экономичным. Существует большое множество способов и систем отопления. Различные ритмы жизни, финансовые и климатические условия всё это накладывает отпечаток на выбор системы отопления. Люди придумали множество схем и способов как отапливать жильё. А вот когда-то паровое отопление своими руками могли сделать только очень состоятельные люди.

Паровое отопление

В начале ХХ века паровое отопление пришло на смену печам повсюду, и долгое время ему не было альтернативы. Носителем тепла в такой системе является пар, который образуется в паровом котле. Этот пар проходит по трубам, попадает в батареи и отдаёт своё тепло. Остывая, пар образует конденсат, который поступает обратно в котёл. Используя пар, применялось гравитационное отопление, сейчас это называется естественная циркуляция теплоносителя. Как и всякая система, паровое отопление имеет свои положительные и отрицательные стороны.

К положительным можно отнести

• Небольшая цена приборов отопления.
• Пар достаточно горячий и система быстро нагревается, следовательно, и помещение нагревается быстрее.
• Малые потери тепла.

Отрицательные моменты

• Очень горячая поверхность труб и батарей отопления. Больше 100 градусов.
• Регулировать температуру в отопительных приборах никак нельзя.
• Когда система заполняется паром, возникает шум.
• Маленький срок службы системы. Так как используется горячий теплоноситель.

Сделать паровое отопление своими руками для частного дома, возможно, но надо подумать, стоит ли это делать. Батареи в вашем доме будут нагреваться до 100 градусов. Не все виды радиаторов подойдут для такой системы. К батареям нельзя будет прикоснуться, а повесить рядом современный текстиль для окон совсем невозможно, он расплавится.

Печное отопление

Наиболее старинный вид отопления жилья – печное отопление.

Организовать печное отопление элементарно. Строим кирпичную печь, или свариваем печь – буржуйку. Печное отопление работает по принципу конвекции.

Нагреваясь, кирпичи отдают тепло постепенно. Не зря же на протяжении многих веков люди зимой обогревали свои жилища печами и ничего, не мёрзли. А вот в современном мире печь уже не так хороша для обогрева.

• Требует много места.
• Долго нагревается.
• Через трубу уходит много тепла.
• Нельзя регулировать температуру.

Гелиосистемы

Альтернативным источником тепла являются гелиосистемы. Сразу надо оговориться, что отапливать российские дома ежегодно с помощью таких систем невозможно. Широкие Российские просторы в большинстве своём имеют недостаток солнечных лучей в осенний и зимний период. И, хотя такие системы способны улавливать инфракрасное излучение и в пасмурную погоду, этого недостаточно. Они рассматриваются как дополнительные источники тепла. Гелиосистема состоит из коллектора, который собирает энергию, системы хранения и теплообменника (не надо путать солнечную батарею с коллектором, это разные вещи). Гелиосистемы работают только днём. Для того чтобы собрать гелиосистемы, необходимо знать как они работают. Солнечное тепло и энергия, работая на благо человека, использует естественную конвекцию. Гелиосистемы используют для обогрева зданий, а также для организации горячего водоснабжения. У гелиосистемы есть недостатки:

• Высокая цена.
• Регулярная чистка отражателей от пыли.
• Высокие энергетические затраты, используемые для слежения за Солнцем.

Гелиосистема на крыше жилого дома

Гелиоколлектор

Гелиоколлектор — это устройство, которое преобразует энергию солнца в кинетическую. И потом с помощью теплоприемника эта энергия накапливается и превращается в тепловую. Этот теплоприемник является элементом водонагревателя. Объём водонагревателя может достигать 300 литров. Для достижения большего эффекта используются специальные панели, установленные на стене и на полу обогреваемого помещения. Они состоят из медных трубок, которые способствуют более быстрому прогреву комнаты благодаря физическим качествам меди.

Солнечное отопление при большом желании можно сделать самому, своими руками. Но такой агрегат будет менее экономичный, так как в его изготовлении необходимо создать вакуумную среду, а это невозможно в домашних условиях. Гелиоколлектор требует минимум обслуживания. В средней полосе России может эффективно работать почти круглый год исключая разве что декабрь, холодный месяц. Если дом хорошо утеплён, то с помощью гелиоколлектора можно достичь температуры в 15 градусов. Устанавливают гелиоколлектор на крыше, на земле, на балконе. Он должен быть по возможности направлен на юг.

Гелиоколлектор нельзя путать с солнечными батареями

Котлы на отработанном масле

В современном мире постоянная забота об окружающей среде стала нормой. Примером такой борьбы за экологию стали котлы на отработанном масле. В промышленном производстве такое отопление может стать отличным решением утилизации отходов. Используя котлы на отработанном масле, вы предотвращаете сброс вредных отходов в почву или воду. Отопление на отработанном масле можно провести и в доме. Котлы на отработанном масле требуют установки теплого дымохода, длинной не менее, чем четыре метра. Это позволяет дожигать смолы и делает дымоход более чистым. Такие котлы могут работать и на дизельном топливе. Хотя надо сказать, что в частных домах котлы на отработанном масле используются редко, разве что в отоплении гаражей. Нелишним будет упомянуть и то, что котлы на отработанном масле не применяются в странах Европы.

Теплоаккумуляторы

Говоря об отоплении дома, надо сказать несколько слов об теплоаккумуляторах.

Так, аккумулируется тепло от различных источников

Тепло можно сохранить, чтобы, например, ночью, когда тепловой обогреватель не работает, это тепло расходовать. Это позволит меньше расходовать электроэнергии или реже топить дровяной котёл. Приборы, сохраняющие тепло, называются теплоаккумуляторами. Такие приборы можно приобрести в магазине. Но также несложно сделать теплоаккумуляторы для отопления. По сути, вам надо будет построить термос. В качестве накопителя тепла будет применяться вода. Вода наливается в металлическую бочку. Бочка утепляется минеральной ватой, затем оборачивается фольгой. Устройство должно быть герметичным. Вода нагревается теном. Как и положено, сверху и снизу надо будет предусмотреть патрубки, по которым будет подаваться в трубы горячая вода, а приходить обратно — холодная.

Инфракрасное отопление

Следующий вид отопления, предлагаемый для рассмотрения, это инфракрасное отопление. Самое известное инфракрасное тепло — солнечное. Принцип действия такого отопления отличается от известных нам видов. Инфракрасный обогреватель, излучая энергию, передаёт её окружающим предметам. А они нагревают воздух. При таком обогреве воздух в помещении прогревается равномерно. Ещё можно обогреть необходимые места точечно. Смонтировать инфракрасное отопление несложно. Надо только правильно подвесить светильники и направить излучение с учётом необходимости.

Инфракрасное отопление нельзя назвать самым экономичным видом отопления. Но зато инфракрасные лучи благоприятно влияют на здоровье человека.

Тепловой насос

Ещё можно обогревать квартиру теплом, получаемым как будто бы ниоткуда. Из воздуха, из земли, из воды. Такую систему извлечения тепла предложил ещё в XIX веке физик Кельвин. Принцип работы такого агрегата сводится к тому, что он забирает небольшое тепло из окружающей среды и собирает его. Потом это тепло используется для отопления дома. Такой прибор называется тепловым насосом. Запасы тепла в природе неограниченны. Воздушный тепловой насос не может работать зимой, а вот грунтовый, использующий энергию земли или грунтовых вод может функционировать круглогодично. Тепловые насосы для отопления некоторые умельцы пытаются построить, но как выяснилось это малоэффективно. Тепловые насосы — это автономные ни от кого не зависящие, экологически чистые системы. Тепловые насосы окупают затраты на приобретение за 2-6 отопительных сезонов. Тепловые насосы имеют бесшумный режим работы и могут управляться при помощи пульта.

Тепловой насос

Термальное отопление

В регионах, где не очень холодные зимы, большую актуальность приобретает термальное отопление. Этот вид отопления основан на принципе забора тепла из земли или из грунтовых вод, или благодаря разности температур тёплого и холодного воздуха. Мы уже говорили в этой статье про тепловые насосы. Так вот тепловые насосы помогают извлечь природную энергию. У нас, россиян, пока проблема наличия газа и дров не стоит остро, а вот в бывших союзных республиках это очень актуальная тема — дорого. Поэтому термальный обогрев там используется более широко. Под землёй прокладываются трубы и тепловым насосом нагоняется более тёплый воздух в специальный агрегат. Это тепло подаётся воздухоотводом, и дом обогревается с помощью воздушного отопления. Или нагревается вода и подаётся в трубы дома. Провести термальное отопление будет стоить не очень дорого, а затраты на саму энергию и, вообще, мизерные. Будет учитываться только электроэнергия для насоса. Еще надо сказать, что тепловые насосы могут извлекать энергию из недр земли при температуре воздуха ниже 20 градусов.

Вот как много видов обогрева частных домов существует. Но это, конечно же, не все возможные способы перечислены. Только самые популярные.

Что же, скорее всего, вы приняли для себя решение, как будет обогреваться ваш дом.

Альтернативное отопление: энергии ветра и солнца, тепло Земли на службе человека

Великий ученый Николо Тесла утверждал, что мы живем в океане бесплатной энергии.

Но освоить этот многообещающий ресурс в полной мере оказалось совсем не просто и нам еще только предстоит это сделать.

Чаще всего нетрадиционные способы отопления применяются в частных домах.

Альтернативное отопление дома своими руками – это попытка зачерпнуть из того самого океана хоть малую толику его драгоценного содержимого, уменьшив тем самым кабальную нефтегазовую зависимость. Попробуем выяснить, какие альтернативные системы отопления частного дома доступны сегодня идущему в ногу со временем домовладельцу и что ему понадобится для их реализации.

Энергия Солнца

В свете того факта, что в каких-нибудь 150-ти млн. км от нас находится громадный термоядерный реактор с размерами, в тысячи раз превышающими размеры нашей планеты, энергетические трудности человечества представляются довольно нелепыми.

На сегодняшний день придумано два вида устройств, позволяющих отапливать дом с помощью энергии солнечного излучения: батареи и коллекторы.

Солнечные батареи

Если элемент, состоящий из двух полупроводниковых материалов с различным типом проводимости, вынести на солнце, он начнет генерировать электрический ток. Целая группа таких источников будет вполне в состоянии запитать небольшой конвектор или электрокотел.

Одна беда: КПД современных солнечных батарей составляет 20% – 30%, поэтому в высоких широтах, где наблюдается недостаток солнечного излучения, их применение окажется неоправданным.

Солнечные батареи для отопления частного дома

Солнечные коллекторы

Гораздо выгоднее использовать солнечное тепло напрямую, без преобразования в электроэнергию и обратно. Гелиоколлектор – это конструкция из множества имеющих черный цвет трубочек, по которым циркулирует теплоноситель – вода, пропиленгликоль (антифриз) или воздух. Последний, погревшись на солнышке, отправляется в систему отопления, где и отдает получено тепло.

Наиболее эффективный вариант – вакуумный гелиоколлектор. Здесь трубки с теплоносителем помещены в прозрачный контейнер, из которого откачивается воздух. Вакуумная оболочка предотвращает утечки накопленного коллектором тепла в окружающую среду. КПД такой конструкции составляет 95% – 98%.

Не стоит размещать такие установки в регионах, где имеют место частые бури и ураганы.

Энергия ветра

Бесчисленные гигаватты энергии заключены и в воздушных потоках, постоянно омывающих Землю.

Ничего особенного для ее извлечения придумывать не нужно, достаточно собрать всем известную конструкцию из нескольких лопастей, вращающихся на горизонтальной оси.

Только в наши дни с помощью такого устройства приводят в движение не жернова, как в старинных мельницах, а ротор электрогенератора.

Изобретателями Савониусом и Дарье были предложены варианты установок с вертикальным расположением оси, но они оказались менее производительными, чем классический ветряк.

Ветрогенераторы, как и солнечные батареи, не отличаются стабильностью: то они работают с избыточной производительностью, то вообще прекращают генерировать электроэнергию. К тому же, ее качество оставляет желать лучшего, ведь сила ветра, как и интенсивность солнечного излучения, из-за погодных условий постоянно меняется. По этой причине такие установки обычно подключают через специальное устройство – контроллер – к аккумулятору. Здесь лишняя энергия накапливается, затем она через еще одно устройство – инвертор – расходуется на питание электрообогревателей.

Проблема в том, что срок эксплуатации аккумулятора составляет всего 5 лет, а стоимость его замены сводит всю выгоду от применения альтернативного отопления на нет.

Ветрогенераторы для выработки энергии

Предложено более экономичное решение: ветровой или солнечный генератор подключается параллельно одной из розеток, а на вводе в дом устанавливается механический электросчетчик (их еще называют дисковыми). Особенность этих счетчиков состоит в том, что они, в отличие от современных электронных, могут отматываться при протекании электротока в обратном направлении.

При такой схеме подключения избыточные киловатт-часы от ветрогенератора будут поступать в централизованную электросеть, вызывая тем самым уменьшение показаний счетчика и, соответственно, сумм в счетах от поставщика электроэнергии.

Они имеют меньший КПД, чем монокристаллические, зато сохраняют высокий уровень производительности даже в пасмурную погоду.

Геотермальное отопление

Весьма остроумное устройство – тепловой насос – позволяет получить тепло даже от, казалось бы, довольно прохладных (их еще называют низкопотенциальными) источников.

Таковыми являются грунт, залегающий на 2-метровой глубине, придонные слои воды в покрытом коркой льда пруду и даже морозный зимний воздух. Вообще говоря, тепловым насосом пользуется каждый, у кого есть холодильник или кондиционер, но мало кто задумывался о возможности применения этого изобретения для бесплатного отопления дома.

В тепловом насосе циркулирует специальный газ – хладагент. При расширении он, как и все газы, охлаждается и начинает вбирать тепло от одного из вышеуказанных источников. Затем газ сжимается, что сопровождается его нагревом до температуры в 50 – 70 градусов. Теперь он сам становится источником тепла для рабочей среды, циркулирующей в системе отопления. Отдав часть своей внутренней энергии, хладагент снова охлаждается в расширительной камере и весь цикл повторяется сначала. Конечно, для работы теплового насоса необходима электроэнергия (главным ее потребителем является компрессор), но зато на каждый ее кВт приходится 3 – 5 кВт полученного тепла.

Самый недорогой, но и наименее производительный тепловой насос представляет собой сплит-систему, у которой испаритель и теплообменник поменяли местами. Более продуктивно работают системы, «перекачивающие» тепло грунта или водоема. Их неотъемлемая часть – наружный контур значительных размеров. Из-за высокой стоимости его монтажа и самого насоса у нас этот вариант альтернативного отопления пока не получил массового распространения.

Солнце – неисчерпаемый источник энергии. Если использовать его мощности для отопления, можно неплохо сэкономить на электроэнергии. Солнечные батареи для отопления дома: разновидности и комплектации гелиосистем.

Об эффективности геотермального отопления для частного дома читайте тут.

ИК-обогреватели – уже ни для кого не диковинка. Здесь https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/infrakrasnoe-v-chastnom-dome.html вы найдете информацию об организации инфракрасного отопления в доме. Читайте также отзывы владельцев системы.

Инфракрасное (ИК) отопление

По способу передачи тепла ИК-обогреватели значительно отличаются от привычных нам конвекторов и радиаторов, поэтому их также часто причисляют к альтернативным видам отопления. Тепловая энергия, вырабатываемая традиционными отопительными приборами, попадает к человеку очень сложным путем: сначала нагревается контактирующий с радиатором или ТЭНом воздух, затем он устремляется под потолок и только потом, постепенно остывая, медленно опускается вниз, где и отдает нам, людям, свое тепло.

Разумеется, этот процесс сопровождается теплопотерями, которые имеют место даже при хорошо утепленных ограждающих строительных конструкциях. ИК-отопление данного недостатка полностью лишено.

Система потолочного инфракрасного отопления ПЛЭН

Приборы этой группы основную часть тепловой энергии излучают в пространство в виде электромагнитных волн, свободно проникающих сквозь воздушную среду и «оседают» непосредственно на объекте – человеке, растении или животном, – который и нужно согреть. За счет направленной передачи тепла удается сэкономить до 50% электроэнергии. Стоят ИК-обогреватели совсем недорого, поэтому их можно считать наиболее доступной и простой в установке формой альтернативного отопления.

Если вас смущает недостаток места в помещении, сделайте выбор в пользу пленочного ИК-нагревателя. Это изделие имеет вид тонкого полотна, которое можно закрепить на потолке, стене, или расстелить на полу. Комната при этом останется абсолютно свободной, а о присутствии отопительного прибора можно будет догадаться только по приятному теплу.

Заключение

Надежду вселяет тот факт, что технологии производства этих устройств постоянно совершенствуются, поэтому со временем они будут становиться все более доступными.

Хотите узнать, как получить энергию нетрадиционными способами? Тогда читайте: альтернативная энергия своими руками. Какие системы можно установить самостоятельно, а какие требуют привлечения специалистов?

Вред инфракрасного обогревателя: возможен ли? Читайте эту статью.

Видео на тему