Традиционные отопительные системы возможно организовать только при наличии магистральных газопроводов. Современное перспективное строительство тепловых сетей предлагает несколько вариантов альтернативы газовому отоплению в частных домах.
Альтернативные – те способы отопления, в которых топливом не является обычный газ. Источники делятся на два вида:
- Основные. Полностью заменяют газовое оборудование. Мощные установки, которые способны полноценно обеспечить здание тепловой энергией;
- Дополнительные. Используются совместно с газовыми котлами. Не покрывают полностью потребность в отоплении. Используются для уменьшения расхода газа в пиковые часы, а также в весеннее-осенний период, когда нет необходимости запускать основное оборудование.
Применение альтернативных источников тепла предусматривается в следующих случаях:
- Нет близко расположенных коммуникаций сети газоснабжения;
- Высокая стоимость ресурса;
- Газовое отопление имеет низкий КПД;
- Северные регионы (слишком низкая температура воздуха обуславливает увеличение расхода газа);
- Необходимо уменьшение расходов на отопление.
Котлы на твердом топливе
Твердое топливо применяется не только в крупных котельных, но и в небольших котлах для отопления частных домов. Кроме угля в твердотопливных котлоагрегатах используют дрова и пеллеты, солому, опилки и щепки.
Свойства пеллетов:
- Низкая стоимость;
- Простота транспортировки;
- Экологичность.
Принцип действия
Аналогичен традиционному оборудованию: в топке происходит сжигание топлива, за счет чего происходит нагрев теплоносителя.
Преимущества:
- Высокий КПД;
- Безопасность;
- Компактность (современные модели).
Недостатком является сложность обслуживания данной системы: частая загрузка топлива, регулярные чистки топочной камеры и др. Современные модели обустроены системой автоматической подачи топлива, что делает данный вид альтернативного отопления главным конкурентом газовых котлов.
Котлы на жидком топливе
В качестве топлива в них применяют мазут или дизельное топливо.
Преимущества:
- Высокий КПД;
- Возможность установки дополнительного оборудования (бойлеры) в систему без реконструкции существующих схем;
- Эффективный обогрев больших помещений;
- Высокая надежность установок;
- Быстрая установка;
- Компактность (современные модели).
К недостаткам данного вида отопления можно отнести:
- Наличие вредных выбросов в атмосферу;
- Установка дополнительных устройств КИПиА (для постоянного мониторинга параметров сети);
- Необходимость отдельно стоящего помещения для котлоагрегата;
- Сложности при транспортировке и хранении жидкого топлива.
Электроотопление
Данный вид котлов может быть использован в качестве основного и дополнительного источника тепла.
Преимущества:
- Малые габариты;
- Высокий КПД;
- Отсутствие пламени;
- Возможность подключения бойлеров и использования технологии «теплый пол»;
- Высокая надежность установок;
- Экологичность, отсутствие дымохода;
- Отсутствие необходимости постоянного обслуживания.
К недостаткам можно отнести большой расход электроэнергии, а значит высокую стоимость отопления.
Автономное отопление (газгольдер)
Является лучшим вариантом для небольших или загородных домов, где не проживают постоянно. Устройство позволяет получить тепло, горячую воду и электрическую энергию.
Представляет собой большую емкость, в которой находится сжиженный газ (бутан, метан, различные их смеси). Объем сосуда выбирают таким образом, чтобы его хватило на один сезон.
Различают два вида конструкций:
- Вертикальные. Имеют небольшую площадь испарения. Часто устанавливаются несколько резервуаров параллельно для увеличения поверхности испарения.
- Горизонтальные. Требуют большего места для установки.
Устройство
Корпус бака выполняют из высокоуглеродистой стали или железобетона, которые справляются с большими нагрузками и высоким давлением газовой смеси. На поверхность обязательно наносится слой антикоррозионного покрытия. Современные модели изготавливаются на постоянный объем с приборами КИПиА, позволяющими осуществлять постоянный мониторинг за газовым давлением. Внизу корпуса расположен конденсатосборник, в котором собирается жидкость, образованная во время испарении газов.
Емкость следует располагать на бетонных плитах вдали от сооружений и зданий (минимум 10 м) над землей или в котловане. В северных регионах допускается только скрытая установка сосудов. К тому же в данном случае нет необходимости дополнительно устанавливать устройства подогрева и испарения газа.
Недостатки:
- Хранение топлива;
- Высокая стоимость установок;
- Малое количество компаний, обслуживающих данное тепловое оборудование;
- Высокие требования к технике безопасности;
- Большие габариты.
- Использование небольших баллонов крайне неудобно из-за необходимости постоянной заправки их топливом.
Принцип действия
Аналогичен обычным газовым котлам. Отличия – другой вид топлива и специфичная разводка трубопровода. При сжигании сжиженного газа, смесь поступает в реактор, поддерживая рабочее давление в системе, после чего распределяется по трубопроводам системы отопления.
Дозаправку емкости следует проводить раз в отопительный сезон, поэтому расчет объема бака необходимо производить исходя из площади отапливаемых помещений.
Геотермальные системы
Набирают большую популярность за счет использования энергии природных ресурсов. Тепло недр земли нагревает объекты. В геотермальных системах этой энергией нагреваются теплообменники, из которых при помощи теплового насоса рабочая жидкость поступает в трубопроводы отопления.
Данные отопительные системы позволяют вырабатывать энергию в 4-6 раз больше приложенной: на 1 кВт электроэнергии возможна выработка тепла до 6 кВт.
Преимущества:
- Обеспечение тепловой и электрической энергией в отдаленных регионах;
- Самостоятельная регулировка параметров отопительной сети и расхода теплоносителя;
- Низкая стоимость отопления;
- Возможность увеличения тепловых и электрических нагрузок без разрешения жилищно-коммунальных организаций;
- Экологичность и безопасность;
- Отсутствие трудозатрат на доставку топливных ресурсов;
- Простота хранения топлива;
- Возможность установки самостоятельно;
- Длительный срок эксплуатации.
Но есть, конечно, и недостатки:
- Долгая окупаемость;
- Как правило, рассматривается, как дополнительный источник отопления.
Устройство и принцип действия
В грунтовой шахте находится теплообменник, сверху устанавливается тепловой насос, нагревающий жидкость и поднимающий ее в систему отопления.
Геотермальное отопление состоит из двух частей – одна располагается в доме, другая – в земле.
Наземная часть идентична классическому водяному отоплению — трубопроводы и радиаторы. Также в доме необходимо выбрать место для установки генератора, который преобразует энергию земли в тепло. Как правило, это подвал или отдельно стоящее помещение. Самостоятельная установка системы производится так:
- Первой сооружается шахта. Параметры (ширина и глубина) подбираются индивидуально для каждого случая. Зависит от климата, типа грунтов, выходной мощности теплового оборудования, площади дома;
- Затем идет установка теплообменников и труб внизу шахты, по которым теплоноситель будет поступать к радиаторам дома.
В летний период данная система может быть использована для кондиционирования помещений. При установке дополнительного оборудования из теплообменника в систему будет подаваться охлажденный теплоноситель.
Подземная часть предусматривает создание скважины и теплообменника.
Существует три типа геотермального отопления:
- Энергией воды из близлежащего водоема. На дне устанавливаются зонды, которые преобразовывают тепловую энергию воды;
- Энергия глубоких грунтовых вод. Тепловой нагнетатель поднимает грунтовые воды, которые отдают тепло и энергию системе домашнего отопления;
- Отопление антифризом. В этом случае сооружается грунтовая шахта, глубиной не менее 75 м. При нагреве тепловым насосом, теплоноситель поступает в теплообменник. После забора тепла антифриз опускается обратно в шахту.
Отопление энергией солнца
Данный вид набирает популярность за счет бесплатного источника тепла – солнца. Применяется в качестве дополнительной системы отопления и электроснабжения. При сооружении сложных систем и наличия аккумуляторных батарей возможно получение абсолютно автономного источника тепла.
Выводы
Геотермальные системы отопления являются отличной альтернативой классическим системам отопления, т.к. энергия природы – возобновляемая и экологически чистая. Единственным недостатком является малое количество специализированных сервисов обслуживания. Даже при высокой первоначальной стоимости (монтаж и приобретение оборудования) системы окупаются за несколько сезонов.
Небольшие газгольдеры – лучшее решение для небольших коттеджей и загородных домов.
Максимальный эффект и минимальные потери тепла при использовании любого типа отопления наблюдаются при комплексном утеплении зданий – обшивка стен, утепление полов, качественные стеклопакеты.
