Нові технології в опаленні: використовуємо альтернативні джерела енергії

Сьогодні в приватних будинках як ніде більше затребувані нові опалювальні технології. Пов'язано це з тим, що власник приватного будинку безпосередньо зацікавлений в раціональному використанні ресурсів, споживаних теплогенераторами. При цьому економія на енергоносіях є неодмінною умовою скорочення витрат на опалення.

Саме з цієї причини багато власників приватних будинків відмовляються від традиційного водяного або повітряного опалення, і переходять на опалення із застосуванням альтернативних джерел енергії.

Є багато способів альтернативного обігріву

Інфрачервоні обігрівачі

Принцип дії

Перший тип обладнання, про яке варто було б згадати, аналізуючи нові технології опалення будинку – це інфрачервоні обігрівачі. При цьому інноваційним в такому підході є якраз використання цих пристроїв в якість основного джерела тепла, адже для місцевого обігріву інфрачервоні обігрівачі застосовуються повсюдно.

Порівняльна ефективність конвективного і інфрачервоного обігріву

Що ж являє собою цей тип обладнання?

Інфрачервоний обігрівач являє собою пристрій, що випромінюють світлові хвилі в ІК-діапазоні. Хвилі безперешкодно проходять через повітря, і нагрівають ті об'єкти, на які потрапляють.
Найчастіше для підтримки в будинку оптимального температурного режиму використовуються електричні моделі, в яких джерелом випромінювання є ТЕН або спіраль відкритого типу.
Випромінювані світлові хвилі відбиваються від спеціального рефлектора, і тому обігрівають саме той простір, на яке спрямований прилад.

Газові ІК-прилади часто використовують для зовнішнього обігріву, а також для підвищення температури в гаражах, складах або інших підсобних приміщеннях. Газово-повітряна суміш надходить в корпус пристрою, де спалюється на термостійких перфорованих пластинах.
Для обігріву підлоги, стелі або навіть стін можуть застосовуватися плівкові інфрачервоні системи опалення. Вони монтуються під обробкою, і при дії електричного струму на карбонові термоелементи відбувається нагрівання поверхні.

Обігрів з використанням плівкових систем

Плюси і мінуси інфрачервоного обігріву

Наскільки ж виправдане застосування ІК-пристроїв в якість основи для опалення будинку?

З точки зору економії витрачання енергоресурсів цей тип опалювачів є одним з найбільш вигідних.
ККД може досягати 95%, що разом з швидким нагріванням приміщення істотно оптимізує витрати.

Зверніть увагу!
Для ефективного регулювання енергоспоживання рекомендується систему опалення на базі ІЧ-приладів (так, в загальному, і будь-яку іншу) комплектувати автоматичними регуляторами на основі термостатів.

Екологічність цього типу пристрій також на висоті. При роботі інфрачервоного обігрівача не виділяються токсини, тому його можна вважати абсолютно безпечним як для людей, так і для навколишнього середовища.

Істотний недолік у подібного способу обігріву лише один – досить висока ціна. Щоб обладнати опалювальну систему для всього будинку, знадобиться вкласти дуже істотну суму. За рахунок економії електроенергії вона, звичайно, окупиться – але нескоро.

Тепло з землі і води

геотермальні установки

Вище ми говорили про використання більш економічних споживачів енергії. Однак нові технології опалення заміського будинку дозволяють не тільки скорочувати споживання, але і забезпечувати виробництво електрики. При цьому отриману енергію можна пускати на найрізноманітніші потреби, починаючи від освітлення будинку і закінчуючи забезпеченням роботи котла водяного опалення.

Схема геотермальної установки

Одним із способів такого «отримання» енергії є використання геотермальних установок. Вони працюють за принципом теплового насоса, і забезпечують забір тепла з грунту за межами будинку.

Конструкція геотермальної системи наступна:

У будинку встановлюється спеціальний тепловий насос для опалення будинку, який відповідає за перекачку теплоносія.
В шахту за межами будівлі опускається теплообмінник – грунтовий зонд. По ньому до теплового насосу подаються грунтові води.
При проходженні через насос вони втрачають частину свого тепла, яке відбирається насосом і використовується на потреби обігріву будівлі.

Зверніть увагу!
Більш ефективні геотермальні системи використовують не самі грунтові води, а антифриз, який заливається в установлений на глибині резервуар.

Принцип розподілу температур при роботі теплового насоса

Нові системи опалення, сконструйовані на основі теплового насоса, вельми ефективні: на 1 кВт витраченої енергії вони здатні продукувати від 4 до 6 кВт. При цьому для роботи системи не потрібно тверде або рідке паливо, а в процесі роботи в навколишнє середовище не виділяються токсини або важкі метали.

Установка геотермальної опалювальної системи – задоволення не з дешевих. Вартість базового комплекту обладнання складає близько 250 тисяч рублів, а найбільш ефективні моделі можуть досягати планки в 700-800 тис.

При цьому монтаж установки своїми руками навряд чи можливий. Незважаючи на те, що існує цілком доступна відео інструкція, головна складність полягає в облаштуванні шахти для теплообмінника. Так що краще не ризикувати, а звернутися до професіоналів.

гідротермальні установки

Втім, можна обійтися і без буріння глибокої шахти, і при цьому отримати енергію для обігріву вашого будинку із зовнішнього середовища. Це реально в тому випадку, якщо поряд з будинком є водойма, яка не промерзає до дна навіть в найхолоднішу пору року.

На такому водоймі цілком можна спорудити гідротермальних установку, яка буде отримувати теплову енергію з придонного шару води. Конструкція такої установки схожа з геотермальної:

Схема гідротермальної установки

У будинку монтуємо тепловий насос, який відповідає за рух теплоносія по трубах.
На дно водойми укладаємо зонд-теплообмінник, який відповідає за паркан тепла.

Порада! Щоб зонд не спливав, кожен погонний метр необхідно зафіксувати грузилом масою не менше 1 кг.

Ефективність роботи гідротермальної станції безпосередньо залежить від довжини зонда. При правильному монтажі «вихід» становить до 40Вт з 1 погонного метра теплообмінника.
В результаті для обігріву заміського будинку середніх розмірів досить системи довжиною 200-300 метрів, що при компактній укладанні зондів на дно – зовсім небагато.

Сонячні батареї

Принцип роботи сонячного опалення

Описуючи сучасні способи отримання енергії для обігріву будинку, не можна не згадати про сонячне опаленні. При цьому для обігріву використовуються як фотоелектричні панелі, так і сонячні колектори.

Зверніть увагу!
Низькі показники енергоефективності фотоелектричних панелей (ККД менше 20%) стали причиною того, що вони практично повністю витісняються батареями колекторного типу.

Принцип роботи колектора

Система опалення, що працює від енергії сонця, включає в себе такі елементи:

Сам колектор – установку з ряду трубок, з'єднаних з резервуаром, заповненим теплоносієм. За типом конструкції виділяють плоскі, вакуумні і повітряні колектори. Схема конструкції колектора наводиться на фото.
Контур, за яким теплоносій потрапляє в систему, де відбувається забір теплової енергії.
Тепловий акумулятор – водяний бак, в якому і відбувається перетворення енергії.
Іноді в цю систему також додають насос, що забезпечує примусову циркуляцію теплоносія по контуру для більш ефективного енергообміну.

Система на базі сонячних батарей

Ефективне використання сонячних колекторів

Щоб опалення будинку з використанням цієї технології було максимально ефективним, необхідно дотримуватися ряду рекомендацій:

Правильна установка забезпечує максимальний приплив енергії

По-перше, сонячне опалення може використовуватися в якості основного тільки тоді, коли в місяць в вашому регіоні спостерігається не менше 18-20 сонячних днів. Якщо ж цей показник нижче, то в обов'язковому порядку необхідно монтувати резервну систему обігріву.
По-друге, розміщувати колектори необхідно якомога вище, а орієнтувати таким чином, щоб на них потрапляло максимальну кількість сонячних променів. При цьому важливо розподілити елементи так, щоб потік енергії протягом усього світлового дня був відносно рівномірним.
Оптимальний кут установки колекторів по відношенню до горизонту – 30-45 0.
Труби, що з'єднують колектори з теплообмінником, необхідно обов'язково ізолювати для скорочення енерговитрат.

висновок

Плануючи реконструкцію опалювальної системи, не слід обмежувати себе традиційними варіантами обігріву. Варто вивчити нові види опалення, і цілком можливо, один з них виявиться найбільш підходящим для вашої ситуації!