Что значит автономное отопление дома?
Альтернативное отопление частного дома подразумевает любые системы индивидуального отопления. Это могут быть решения, как на основе отопительного котла – газового, твердотопливного или электрического, так и вообще без него – с использованием электрообогревателей, газовых конвекторов или печей.
В случае использования котла коттедж обогревается за счет преобразования того или иного энергоносителя (электричества, газа или твердого топлива) в тепло.
Последнее с помощью теплоносителя (обычно воды) распространяется по зданию посредством замкнутой сети трубопроводов и передается в помещения дома через отопительные приборы, к примеру, через традиционные радиаторы отопления.
Обычный котел не обеспечивает автономности
К сожалению, классическая схема автономного отопления частного дома не решает главного вопроса, который волнует многих домовладельцев, – зависимости от поставщиков энергоресурсов.
Хотя формально схема отопления на основе популярной модели отопительного котла и называется автономной, об автономности здесь можно только мечтать.
Ведь газ и электричество, без которого не работает не только автоматика котлов, но и циркуляционные насосы систем отопления, все равно поставляются в дом централизовано.
Но как же добиться автономности и независимости в вопросах отопления дома, не подключаясь к поставщикам энергоресурсов или обращаясь к ним лишь изредка – в исключительных случаях?
Вариант 1. Оборудование для автономного отопления твердым топливом
Простейший способ полностью автономного отопления дома – использование твердотопливного котла без электричества.
В котельной коттеджа нужно будет установить самый простой котел без электрической автоматики.
При этом для обеспечения автономности и независимости от сетей энергоснабжения, нужно будет соответствующим образом спроектировать саму отопительную систему.
Установка автономного отопления: используем гравитационную систему отопления
В большинстве частных домов организованы замкнутые системы отопления с принудительным движением теплоносителя.
В этом случае нагретая жидкость в системе трубопроводов движется за счет действия электрического циркуляционного насоса. Последний, хоть и дает максимально эффективное распределение тепла по помещениям коттеджа, не функционирует без электроэнергии.
Полной независимости от централизованных поставщиков энергии можно добиться лишь при использовании гравитационных отопительных систем, где теплоноситель движется естественным образом.
Движение нагретой жидкости происходит за счет того, что теплая вода самостоятельно поднимается по трубам на верхние этажи и частного дома, откуда она стекает вниз, распространяя тепло по помещениям.
При этом горизонтальные трубопроводы автономной гравитационной системы отопления укладывают под уклоном порядка 10 мм на 1 м длины горизонтальных труб.
Подобное положение труб дает возможность правильно наладить естественную циркуляцию теплоносителя в системе отопления коттеджа без использования электричества.
Другие варианты автономного отопления дома дровами
Кроме применения твердотопливных котлов для автономного отопления без электричества, можно организовать и другие способы автономного отопления дома с использованием твердого топлива.
Это может быть отопление помещений с помощью печей, включая современные печи булерьян, которые на деле представляют собой усовершенствованный вариант традиционной буржуйки.
Или обустройство воздушного либо водяного отопления на основе специального камина с закрытой топкой.
Вариант 2. Автономное отопление дома за счет альтернативной энергетики
Еще один способ добиться автономности или снизить зависимость от поставщиков энергоресурсов – использовать для отопления современные решения в сфере альтернативной энергетики.
Так, для автономного отопления коттеджей применяют тепловые насосы и системы отопления на основе гелиоколлекторов.
Сами по себе подобные решения не могут работать без подключения к энергосетям, поскольку в той или иной степени зависят от электричества.
Но в рамках комплексной системы автономного энергообеспечения их можно подключить к мини-электростанции на основе жидкотопливного генератора, солнечных панелей или ветроэлектрической установки.
Тепловой насос для автономного отопления дома
Энергию для автономного отопления дома можно получить из внешней среды, преобразовав тепло воздуха, воды или земли в энергию, доступную отопительной системе коттеджа. Для этого применяют воздушные, водные или грунтовые тепловые насосы, принцип работы которых напоминает холодильник, вывернутый наизнанку.
Внешний теплообменник теплового насоса собирает наружное низкотемпературное тепло (температура под землей и на дне водоемов даже зимой составляет 6-12 °С) и передает его в помещения коттеджа. При этом теплоноситель системы отопления не нагревается выше 40-60 °С.
Водные и грунтовые тепловые насосы – довольно дорогое решение.
Воздушные тепловые насосы, немного напоминающие кондиционеры, стоят дешевле, и их использование получает распространение.
Однако обогревать коттедж воздушным устройством можно при температуре уличного воздуха не ниже –20 °С.
Автономное отопление на основе гелиоколлектора
Если тепловой насос использует для автономного отопления дома энергию трех первоначальных стихий древней философии (земля, вода, воздух), то гелиоколлектор дает возможность задействовать для обогрева дома энергию солнца.
Эти устройства представляют собой плоские или трубчатые панели черного цвета, по которым течет теплоноситель гелиосистемы.
Для эффективного нагрева теплоносителя солнцем панели устанавливают на крыше дома или на возвышенности.
Чаще всего гелиоколлекторы применяют для подогрева воды автономной системы горячего водоснабжения.
Более мощные установки можно задействовать для совместного обеспечения нужд отопления и горячего водоснабжения, однако в этом случае среднегодовая выработка энергии солнечным коллектором покроет лишь 30-40 % необходимого тепла.
Причем в период наибольшей эффективности работы гелиосистемы (летом) излишек тепла придется утилизировать на подогрев, к примеру, воды в бассейне.
На первый взгляд, эффективность подобной системы не внушает большого оптимизма, ведь она дает лишь частичную автономность. Однако гелиосистемы привлекательны тем, что обеспечивают сравнительно быструю, как для альтернативной энергетики, окупаемость – 6-8 лет с учетом инфляции и повышения тарифов.
Автономное отопление дома низкотемпературным теплом
Нужно понимать, что для обогрева дома тепловым насосом или гелиоколлектором необходима установка дополнительного оборудования. К примеру, для накапливания тепловой энергии в период максимальной эффективности работы системы понадобятся теплоаккумуляторы достаточно большого объема.
А для распределения низкотемпературного тепла по помещениям будут нужны не традиционные радиаторы отопления, а специальные отопительные решения.
В комплекте с тепловыми насосами и гелиосистемами обычно монтируют водяной теплый пол и конвекторы-фанкойлы, которые обогревают воздух помещений коттеджа за счет использования встроенного вентилятора.
Вариант 3. Автономная газификация дома или жидкотопливный котел
Еще один способ добиться определенной независимости от поставщиков энегоресурсов – покупка и автономное хранение топлива, необходимого для работы отопительной системы в течение холодного времени года. Для этого применяют автономные газовые и жидкотопливные котлы.
В этом случае систему отопления можно проектировать традиционным образом с использованием циркуляционного насоса и автоматического отопительного котла, который подключается к автономной или централизованной системе электроснабжения.
А вот сами котлы нужно будет соединить с емкостью с топливом – подземным газгольдером (к которому можно подключить также автономный газовый электрогенератор) или резервуаром с соляркой или бензином.