Альтернативная энергия для отопления дома своими руками

Отопление частного дома своими руками

Отопление частного загородного дома своими руками по шагам

Альтернативное отопление частного дома своими руками

Что только сегодня не называют «альтернативные источники отопления дома». К ним относят и биотопливо (навоз, органические промышленные отходы и т.д.), термальные воды. Даже инфракрасные теплоисточники, особенно часто использующиеся для оборудования систем теплого пола. На самом же деле к альтернативным источникам энергии можно причислить лишь восполняемые ресурсы:

  • солнечная энергия;
  • энергия ветра;
  • энергия грунтовых вод;
  • водородные котлы.

Водородные котлы, хотя по принципу действия и мало в чем отличаются от своих более распространенных аналогов, работающих на газе, жидком или твердом топливе, в наш список все-таки попали, ведь они полностью автономны, надежны, эксплуатация требует минимум затрат.

Приведенные альтернативные системы отопления частного дома абсолютно необязательно должны быть единственными источниками отопления. Напротив, чаще их используют лишь в качестве дополнения к более привычным системам с центральным котлом. Исключением является опять же водородное отопление. Далее рассмотрим каждую разновидность альтернативного отопления подробнее.

Солнечный коллектор.

В южных странах солнечное тепло уже давно научились использовать с пользой. Коллекторы, устанавливаемые на крышах зданий, работают на отопление дома, нагревают воду для хозяйственных нужд. Для большей части нашей страны такой вариант отопления частного дома мало подходит – сказывается суровый климат с холодными осенью и зимой.

Тем не менее, в летний сезон, особенно для южных регионов, солнечные коллекторы могут стать весьма выгодным решением. Наиболее простой вариант – на солнечную сторону устанавливается вакуумный коллектор, в нем проделывается отверстие-отдушина для теплого воздуха, в отверстие закрепляется труба-воздуховод. Воздуховод проводим внутрь помещений, и теплый воздух своим ходом будет поступать внутрь дома.

Более сложный вариант конструкции – использовать солнечную батарею. В этом случае батареи служат источником электроэнергии, которая питает электрические отопительные приборы – обогреватели, конвекторы. Помимо самой солнечной батареи в системе используется аккумулятор, для безопасности контроллер заряда определенной мощности, преобразование низковольтного тока в высоковольтный обеспечивает инвертор.

Отдельный непростой вопрос – расчет мощности такой системы. Для южных регионов энергоемкость солнечного излучения в лучшем случае составляет 1000 Вт на м?. Учитывая среднее кпд батарей, с 1 кв.м можно получить от 150 Вт энергии.

Ветряки.

Ветряки – устройства, перерабатывающие энергию ветра в электричества, используются еще меньше, чем солнечные батареи или коллекторы. Такие ветрогенераторы обязательно используются вместе с отопительными приборами. Могут быть достаточно эффективными лишь в районах, где наблюдаются регулярные ветряные потоки, например, на побережье. Преимущество ветряков – эффективность и в зимнее время года.

Ветрогенераторы чрезвычайно требовательны к силе ветра, представляют собой довольно массивные конструкции. В среднем расчет мощности такого оборудования вытекает из следующей формулы – для выработки 5 кВт мощности при постоянной скорости ветра 5 м/с необходимо устройство с диаметром крыльчатки (лопастей) в 10 м. Такая установка окупит себя за десятилетия.

Тепловые насосы.

Весьма необычное, дорогостоящее и труднореализуемое альтернативное отопление частного дома своими руками – на основе тепловых наосов. Системы бывают двух типов – «грунт-вода» и «воздух-воздух». Второй тип фактически представляет собой инверторные кондиционеры (сплит-системы), функционал которых включает режим обогрева помещения. Хотя считается, что некоторые виды таких кондиционеров обеспечивают отопление и при отрицательной температуре за окном (плоть до -25°C), на самом деле их эффективность зимой очень мала.

А вот системы «грунт-вода» – неплохая альтернатива газовому отоплению в частном доме. В почве пробуриваются несколько горизонтальных или вертикальных скважин, в которые помещаются теплообменники-зонды. По трубопроводам в скважинах движется жидкий незамерзающий состав, забирающий тепло у грунта. Хотя и в суровую зиму плюсовая температура под поверхностью сохраняется, для достаточной мощности системы ее приходится делать протяженной – десятки метров скважин.

Водородное отопление дома.

Наиболее практичное альтернативное отопление дома своими руками – с помощью водородного котла – здесь мы рассматривать не станем. Вкратце расскажем лишь о принципе его работы, а во всех подробностях осветим водородные генераторы в статье «водородный генератор для отопления частного дома своими руками».

В качестве топлива используется водород или водородно-кислородная смесь («газ Брауна»). Посредством устройства электролизера вода под воздействием электричества преобразуется в смесь водорода и кислорода (соотношение 2:1). Далее он подается на горелку, сгорает при высоких температурах, согревает теплоноситель в котле, от которого проложены трубопроводы к радиаторам.

Водородное альтернативное отопление частного дома своими руками полностью автономно. Для его работы необходимо лишь подключение к электросети.

Альтернативная энергия своими руками: простой способ

Каждый день человечество по всей планете тратит много энергии. Это приводит к истощению природных запасов. Поэтому постоянно использовать органическое топливо не получится. Поэтому альтернативные виды энергии с каждым годом набирают обороты. Жаль, что великий физик Никола Тесла разработал генератор свободной энергии своими руками, но широкой огласке он не придал своему изобретению.

Но не стоит расстраиваться, ведь существует альтернативная энергия, которую можно сделать самому. В этой будут рассмотрены следующие альтернативные источники энергии своими руками:

  • солнечные панели;
  • насосы для качания тепла;
  • ветряной генератор;
  • биогазовый генератор;
  • геотермальная электростанция.

Солнечные панели, которые позволяют неплохо сэкономить

Многие мечтают получать электричество из ничего для своего дома и при этом пользоваться им в полной мере. Такая возможность предоставляется обладателям солнечных панелей, которые преобразовывают солнечную энергию в электрическую. Однако данную пластину можно сделать самому. Для этого надо:

  1. Сделать прозрачный каркас для солнечной батареи. Тут отлично подойдет оргстекло. Это нужно для защиты батареи от дождя и снега.
  2. Далее надо изготовить корпус. Тут можно использовать фанеру, металлические листы.
  3. Так как основа любой солнечной батареи специальные кристаллы, то их надо будет обязательно купить. Потом надо будет спаять их в схему (последовательно, чтобы увеличить напряжение). Делать это следует аккуратно, чтобы не повредить конструкцию.
  4. Теперь положить эти фотоэлементы в каркас и сделать монтаж корпуса.

Выполнив эти незамысловатые действия вы получите халявное электричество своими руками. Стоит добавить, что лучше делать батерею, которую можно наклонять в разные стороны. Это пригодится, так как зимой необходимо располагать батарею вертикально, чтобы ее не засыпало снегом. В противном случае вам придется каждый раз ее чистить.

Крепить конструкцию надо на крышу дома. Обязательно на самую солнечную сторону.

Насосы, которые предназначены для качания тепла

Данные насосы предназначены для обогрева помещений. Если заказывать насос у специализированных фирм, то на это уйдет много денежных средств. Поэтому такой источник энергии сделать самому. Здесь энергия дома будет заключена в получении тепла.

На самом деле тут нет ничего сложно, ведь многие помнят еще со школьной скамьи, что тепловой энергий обладает любая среда, если ее температура более 1 градуса (по Цельсию). Тут ученые подумали, что хорошо бы использовать эту энергию и разработали насос, который сейчас может сделать практически каждый. Для его построения понадобится: наружный и внутренний контур с теплоносителем, компрессор, конденсатор, испаритель и хладагент (фреон).

Инструкция для изготовления насоса, который выступит источником энергии дома:

  1. Сначала необходимо купить компрессор. Подойдет и от кондиционера. Далее его надо закрепить на стене.
  2. Теперь надо делать конденсатор. Для этого сначала изготовляется змеевик (использовать медную трубу) и поместить его в корпус. Кстати, корпус можно сделать из обычного бака, но размер должен быть подходящим. Потом эти две половинки бака свариваются и наносят необходимые резьбовые соединения. Такая самоделка поможет сэкономить денежные средства.
  3. Далее необходимо вызвать специалиста, который сможет выполнить окончательный монтаж оборудования. Самому лучше этого не делать, так как это может привести к бытовым травмам.
  4. Получившуюся конструкцию необходимо подключить к внутренней системе отопления. Потом выполняется монтаж и подключение наружного контура.

Стоит отметить, что перед запуском теплонасоса необходимо проверить состояние проводки и счетчиков. Старое оборудование лучше будет заменить на новое. Такое альтернативное отопление частного дома своими руками поможет вам сэкономить денежные средства.

Альтернативное отопление частного дома своими руками

Какие системы альтернативного отопления существуют

Во время, когда цены на коммунальные услуги растут, весьма существенным становятся альтернативное отопление. Жильцы особняков и дачных домов выбирают доступные виды отопительных приборов для своего дома, знакомятся с разнообразными возможными вариантами. Любой вид альтернативного отопления имеет свои плюсы и минусы. Именно с ними мы и познакомим вас в этой статье.

Для многих людей отличным альтернативным вариантом может быть любой отказ от обычного способа отопления с помощью газа. Некоторые хотят абсолютной независимости и рассматривают такой вариант, как адаптация к использованию солнечной энергии.

Группы людей по защите экологии настаивают на потреблении экологически не опасной энергии. Многие беспокоятся о том, как же согревается воздух в помещении и тем, как на влажность в помещении влияют устройства для отопления.

Системы альтернативного отопления дома

Альтернативное отопление имеет довольно широкую линейку. Это могут быть насос, котел, коллекторы, работающие от солнечной энергии, инфракрасные отопительные приборы. Совсем недавно к таким видам отопления, как альтернативное отопление, начали относить и устройства, которые изнутри прогревали пол. Но сегодня эти устройства стали вполне привычными, а иногда и полностью заменяют стандартное отопление.

На первый взгляд, эксплуатация газового котла несет в себе массу положительных сторон. Огромное количество жилищ обогреваются таким способом. Но «аппетиты» жильцов касательно эффективности отопления все время становятся больше. Подключение газового котла несет в себе много трудностей.

Проблемным также есть и оформление всех нужных документов и разрешений. Стоит отметить и то, что цены на газ с каждым годом становятся все больше. Кроме того, недостатки есть и в качестве обогрева. Пользование котлом не дает возможности равномерного распределения тепла.

Альтернатива №1 – котел, эксплуатирующийся на биотопливе.

Для того чтобы отказаться от пользования газом, достаточно просто установить другой котел. Наиболее известными являются котлы, работающие от электричества и те, которые функционируют от твердого топлива. Но использование электрического котла все равно предусматривает значительные затраты. Именно поэтому весьма отличной альтернативой могут стать твердотопливные котлы. Для их эксплуатации требуется специальное биологическое топливо, также может подойти и торф, древесные щепки, соломенные гранулы.

При эксплуатации специального топлива можно обеспечить его автоматическую подачу в котел. Но ценовая категория такого биологического топлива может быть значительно выше, чем другие альтернативные виды отопления. Верно монтированный камин может стать отличным аналогом газового отопления. Его мощности хватит, чтобы обогреть дом небольших размеров.

Альтернатива №2 – использование тепловых насосов.

Такие насосы прогревают помещение при расходовании энергии воды и земли. Их еще называют геотермальными. В летний период такое устройство можно эксплуатировать как кондиционер. Оно будет охлаждать помещение, а лишнюю энергию обратно возвращать земле. На сегодняшний день это альтернативное отопление, а ресурсы, которые затрачиваются, полностью возобновляемы. При сравнении с другими видами существенно заметна большая экономия при использовании тепловых насосов. Но такие виды отопления эксплуатируют не часто.

Это обусловлено тем, что цены на то, чтобы создать такой котел, отличаются дороговизной. Для эксплуатации такого насоса требуется и постоянное наличие электрической энергии. Из этого следует, что не нужно устанавливать такой прибор там, где часто выключают электроэнергию. Но при наличии генератора этот вопрос можно легко устранить. Однако, при этом многократно увеличатся расходы.

Альтернатива №3 – коллектор, работающий от солнечной энергии, как основное отопление.

Специальные пластины, установленные на крыше, называют солнечным коллектором. Ими перерабатывается тепло поступающее от лучей солнца, и транспортируют эту энергию в котельную. Это тепло нагревает воду, что хранится в баке. После этого вода используется для отопления и других нужд.

Ученые разработали и такую функцию, что солнечные пластины, могут добывать тепло и в пасмурную погоду и даже тогда, когда на улице минусовая температура воздуха. Но наиболее эффективными они будут при наличии большого количества солнечных лучей. В противном же случае, такие коллекторы стоит использовать только в качестве дополнительного источника отопления

Альтернатива №4 – инфракрасное отопление.

Альтернативное отопление все популярнее. Такой вариант не отличается высокой стоимостью и прост в установке. Эти обогреватели очень качественно могут обогреть комнату, а кроме того, служить элементом дизайна.

Также спросом пользуется и инфракрасная пленка. Ее используют для подогрева пола. Она монтируется под плиткой или иным покрытием.

При использовании такого альтернативного источника отопления влажность в доме будет в пределах нормы.

6 источников альтернативного отопления частного дома

Дата публикации: 10 декабря 2018

Тарифы на отопление постоянно растут, поэтому многие россияне принимают решение использовать альтернативные источники отопления частного дома. Практика показывает, что отопить жилье без использования газа и электричества вполне реально. А в некоторых ситуациях такой вид отопления становится единственным доступным решением. При выборе нетрадиционного варианта отопления следует проанализировать его положительные и отрицательные стороны, а также малейшие нюансы по эксплуатации.

Когда может возникнуть необходимость в альтернативном отоплении

  • Участок, на котором расположен дом, не подключен к газовой магистрали.
  • Газ поставляется с перебоями.
  • Владелец дома хочет сэкономить на отоплении.
  • Подключение к газовой магистрали невозможно ввиду высокой стоимости.

Отопление дома альтернативными источниками условно можно разделить на два вида:

  • Оборудование, которое работает в дополнение к газовому котлу. Оно не способно полноценно обеспечить жилище теплом, поэтому используется для поддержки работы котла в пиковые нагрузки.
  • Оборудование, которое заменяет газовый котел. Вырабатывает достаточную отопительную мощность для обогрева здания.

6 основных источников альтернативного отопления жилища

Котлы на биотопливе

Это один из наиболее популярных видов альтернативных источников отопления загородного дома. Котлы бывают электрическими и твердотопливными, они станут достойной заменой газовому отоплению. Приборы обладают высокой теплоотдачей (до 6-8 тыс. кКал/кг). В качестве топлива выступают брикеты, гранулированный торф, древесные гранулы и пр.

Отопительные устройства оснащены автоматической системой управления, они способны обеспечить горячее водоснабжение помещений. Также котлы этого типа можно применять и для других видов топлива: угля, дров, угольных брикетов. Среди недостатков следует отметить высокую стоимость оборудования и топливных брикетов.

Солнечные коллекторы

Имеют вид пластин, установленных на крыше здания. Оборудование способно концентрировать тепловую энергию солнца и направлять ее на нагревание теплоносителя. Теплоноситель нагревается, затем передает накопленное тепло в резервуар-накопитель для последующего использования в отопительной системе.

Современные солнечные коллекторы устроены так, что могут получать тепло даже в пасмурную погоду и в холод. Максимальную эффективность от их использования можно получить в регионах с теплым климатом. В прохладной местности их рекомендуется применять в качестве дополнительного, а не основного отопления.

Энергия ветра

За счет удешевления производства эта технология набирает все большую популярность. Принцип работы ветряков очень прост: ветер попадает в турбину и крутит ее, и за счет этого вырабатывается энергия. Для расчета необходимой мощности устройства владелец дома должен знать площадь помещения и КПД турбины ветряка.

Вырабатываемая энергия абсолютно бесплатна, определенных затрат потребует приобретение специального оборудования. Бесперебойную работу может обеспечить только ветреная погода, поэтому при монтаже оборудования следует учитывать специфику местности. К тому же, потребуется установка вспомогательных модулей.

Существуют такие виды ветровых генераторов:

  • Вертикальные ветряки. Обладают небольшим КПД, но они более устойчивы и работают с минимальным уровнем шума.
  • Горизонтальные ветряки. Их КПД больше, чем у вертикальных ветряков. Но для полноценной работы устройствам потребуется надежная защита от сильного ветра, а это дополнительные затраты для владельца загородного дома.

Системы тепловых насосов

Это геотермальные источники отопления дома, которые работают за счет возобновляемых природных ресурсов: грунта, подземных и наземных вод, воздуха и др. В летнее время такую систему можно использовать в качестве кондиционера. Эффективность ее работы намного выше, чем у традиционных котлов (в том числе твердотопливных). Каждый затраченный киловатт электроэнергии отдает 4 кВт.

Система тепловых насосов способна не только отопить жилье, но и обеспечить его горячей водой для бытовых нужд. Стоимость оборудования достаточно высока, но она окупается в течение нескольких лет. Для полноценной работы теплового насоса требуется постоянное поступление электричества, поэтому не следует устанавливать оборудование в местности, где его часто отключают.

По виду теплоносителя входного и выходного контура выделяют такие типы систем:

  • «Воздух-воздух». Они забирают тепло у воздуха и отдают его в отапливаемое помещение.
  • «Вода-вода». Используют тепло грунтовых вод, передавая его воде для отопления и горячего водоснабжения.
  • «Вода-воздух». Работают за счет скважин для воды и воздушной системы отопления.
  • «Грунт-вода». Работают по следующему принципу: под землей прокладываются трубы, и по ним циркулирует вода, забирающая тепло из грунта.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные обогреватели – это еще один вариант альтернативных источников отопления частного дома своими руками. Они сравнительно недорогие и простые в монтаже. Обогреватели этого типа не только обеспечат тепло в помещениях, но и украсят интерьер. По способу установки и крепления выделяют такие типы инфракрасных обогревателей: потолочные, настенные, напольные.

Принцип действия устройств основан на передаче тепловой энергии предметам, которые при нагревании отдают полученное тепло в окружающее пространство. Их часто используют если необходимо обогреть часть помещения или людей, работающих на открытом воздухе. Один из ярких примеров инфракрасного отопления – система «теплый пол», которую укладывают под слоем декоративного напольного покрытия.

Гелиосистемы

Последний из 6 источников альтернативного отопления частного дома – гелиосистемы. Принцип их работы основан на преобразовании солнечной энергии в тепловую. Теплоноситель нагревается благодаря энергии солнца, а циркуляционный насос доставляет тепло в батареи и радиаторы.

Гелиосистемы хорошо зарекомендовали себя при использовании в местах, где есть постоянный разбор горячей воды и большая тепловая нагрузка. Их часто применяют при нагреве воды в больших бассейнах, для водоснабжения отелей и ресторанов. При правильном расчете система компенсирует до 80% затрат энергии в летний период времени. Оборудование полностью окупает свою стоимость в течение 7-8 лет.

Гелиосистемы имеют немало преимуществ, но они не смогут стать единственным источником тепла и электроэнергии в доме. Рекомендуется использовать их как дополнение к традиционным отопительным и энергоснабжающим системам. Существуют такие виды гелиосистем: коллекторы, солнечные батареи с инвертором и контроллером, солнечные батареи в кооперации с объемным аккумулятором.

Своими руками

Энергия для дома своими руками

После постройки дома и ввода его в эксплуатацию основные расходы будут именно на энергию. Это обстоятельство делает выгодным использование альтернативных источников. В тоже время устройства для получения альтернативной энергии дороги сами по себе и срок их окупаемости составляет не менее 10 лет. Выходом будет альтернативные источники энергии для дома своими руками. Их изготовление стоит в разы дешевле. При этом используется не изготовление с нуля, а сборка из готовых компонентов. Здесь есть множество решений. Их можно разделить на системы генерации энергии и системы ее сохранения.

Ветрогенераторы для дома дачи

В первую очередь интересны из-за своей низкой стоимости при самостоятельном изготовлении. Если их приобретать новыми в готовом виде, то особой выгоды в сравнении с солнечными батареями они не обеспечивают. Исключение — ветреные места, например, горные районы. При самостоятельном изготовлении выгода может быть огромной.

При установке нужно помнить, что ветрогенераторы издают шум. Скоростные модели при работе на сильном ветре небезопасны, из-за возможного разлета элементов лопастей. Лучше всего ветряки подходят для больших ветреных участков, с низкой стоимостью земли. Там под них вполне можно отвести несколько соток в отдаленном углу. Для компактных участков, придомовых территорий в коттеджных поселках они не подходят.

Вертикальные тихоходные ветрогенераторы безопасны и производят меньше шума. Ветровое колесо у них намного проще в изготовлении, но сам электрический генератор требует повышающего редуктора.

Солнечные батареи

Их можно назвать самым лучшим источником альтернативной энергии. Они не имеют подвижных элементов, чрезвычайно надежны и эффективны, подходят для любых населенных климатических зон. Солнечные батареи можно размещать в коттеджных поселках, на компактных городских участках, на крыше дома. Они очень функциональны, но их распространению препятствует высокая цена. Советы по выгодному приобретению:

  • приобретать панели не менее 250 Вт мощности;
  • не покупать солнечные батареи у посредников;
  • не приобретать готовых комплектов с инверторами;

Выгодно купить солнечные батареи можно на Алиэкспрессе и сайтах производителей. Китайские производители вне конкуренции в ценовом отношении. Панели по 200 – 250 вт наиболее удобны (площадь 1 – 1,5м). Также функциональны гибкие пленочные солнечные элементы.

Такие альтернативные источники энергии как солнце обладают суточной цикличностью. Поэтому часть стоимости системы нужно будет потратить на аккумуляторы. Предложено множество вариантов.

Запасаем электроэнергию

Солнечная альтернативная энергетика требует аккумуляторных батарей. В доме нет особых требований по массе и габаритам батарей, поэтому выбор нужно проводить по цене и количеству циклов. Сейчас оптимальный вариант — свинцово-кислотные батареи. Они обладают энергоемкостью 50 Вт/кг и самой низкой стоимостью. Рассматривать другие типы аккумуляторов нерентабельно.

Приобретать нужно только самые крупные форм-факторы батарей. Чем больше емкость одной единицы — тем дешевле будет весь комплект в пересчете на один Вт запасенной энергии. От автомобильных аккумуляторов желательно отказаться. Лучше использовать батареи для грузовиков или тяговые для погрузчиков. Выгодные варианты есть в комплектах батарей для промышленных ИБП.

Электросеть постоянного тока в доме

Если посмотреть на готовые солнечные электростанции для дома, то можно заметить, что 30-50% стоимости занимает преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). При самостоятельной сборке солнечной электростанции этот узел можно исключить. В этом случае будет сеть низкого напряжения и постоянного тока. Для нее потребуются специализированные приборы. Обычная бытовая техника работать не будет, поэтому это решение оправданно, только когда такие электроприборы имеются.

Это может быть, например, специально изготовленная электроплита, система LED освещения, насос с двигателем постоянного тока и другие устройства. Изготовление таких потребителей электроэнергии оправданно, так как в сравнении с готовой солнечной электростанцией вы экономите 30-50% стоимости.

Напрямую подключать солнечные батареи даже к специально изготовленным потребителям электроэнергии не рекомендуется. Необходим стабилизатор напряжения (на постоянный ток). Его стоимость не идет ни в какое сравнение с преобразователем. Кроме того, он тоже может быть изготовлен самостоятельно.

Тепловая энергия и отопление для частного дома

Самое лучшее решение в этой области — тепловой насос. Готовые модели таких котлов стоят недорого. Самостоятельно нужно изготавливать только теплообменники. Источниками дополнительного тепла служит почва, воздух в помещении, вода. Очень выгодно развивать направление аккумуляции тепла. Вода — максимально удобный теплоноситель. Она может использоваться в системах классических солнечных нагревателей. Основной материал – медные и стальные трубы, готовые элементы радиаторов.

Ссылка на основную публикацию