Экодом с минимальными потребностями в отоплении


Экономное отопление в доме

В зависимости от того, в какой части планеты находится ваше жилище, расходы на отопление могут быть более или менее затратными. Помимо ущерба бюджету, эта необходимая составляющая человеческого быта несёт в себе угрозу экологии.

Традиционные методы получения энергии неразрывно связаны с переработкой угля, нефти и природного газа. Мало того что это довольно затратное мероприятие, сама добыча источников природных углеродов негативно влияет на окружающую среду.

На самом деле она делает глобальное потепление почти неизбежным, постоянно грозит разливами нефти, приводит к загрязнению воздуха, а также способствует росту частоты кислотных дождей.

К счастью, есть экологически чистые решения для отопления домов в течение холодного времени года, которые к тому же вносят свой вклад в формирование интерьеров.

Существует несколько подобных способов получения тепловой энергии для бытовых нужд:

  • из геотермальных источников;
  • посредством использования пеллетных каминов;
  • путём установки солнечных панелей;
  • от каменных печей.

Давайте узнаем больше о каждом из них, чтобы вы могли принять решение о том, как сделать свой дом более экологичным.

Геотермальное отопление — самое эффективное

По данным Energy Star, такое отопление является наиболее безопасным и эффективным способом обогрева дома. Правда, оно требует установки довольно дорогостоящей системы.

Из названия следует, что этот способ подразумевает использование тепла земли для обогрева помещений. Обычно в основе принципа функционирования такой системы лежит циркуляция воздуха: он забирается из окружающей среды, нагревается до нужной температуры специальным оборудованием, а затем поступает в жилище.

Геотермальное отопление в доме

Нагреватели устанавливаются под землёй, где температура выше, чем снаружи. Это значит, что для поддержания нужной температуры в доме требуется меньше энергии.

Единственный минус заключается в высокой стоимости самого оборудования. Тем не менее его установка является разумной инвестицией в будущее и, как правило, окупается в течение восьми лет. Кроме того, дом, подключенный к системе геотермального отопления, можно продать дороже.

Пеллетные печи — бюджетный вариант


Для функционирования таких печей используются гранулы (пеллеты), которые производятся из вторичных пиломатериалов, таких как древесные опилки.

Отопление в доме пеллетными печами

Они превращаются в маленькие гранулы, которые стоят совсем недорого. Как правило, тонну таких гранул можно купить за 5-6 тысяч рублей. Пеллетная печь считается более экологичной, чем дровяная. Она способна поддерживать комфортную температуру в помещении площадью до 450 кв. метров, а выброс золы при сгорании в ней гранул очень невелик.

Для больших двухэтажных домов целесообразно установить пару или несколько печей. На них придётся потратиться, но счета за коммунальные услуги поднимут вам настроение.

По сравнению с традиционными дровяными печами пеллетные аналоги занимают меньше места. Кроме того, вы можете хранить гранулы в гараже или подвале и не опасаться, что они отсыреют или придут в негодность.

Солнечные батареи — безопасное приспособление для обогрева жилища

Не секрет, что отопление дома путём преобразования солнечного тепла является наиболее энергоэффективным. После того как вы установите панели, ни о каких дополнительных расходах беспокоиться больше не придётся. По сути, у вас появится есть возможность обогревать дом бесплатно.

Имеет смысл подстраховаться и установить дополнительную систему отопления для использования её в зимний период, когда продолжительность светового дня очень мала.

Обратите внимание!


Отопление в доме солнечными батареями

Необходимо определиться с типом оборудования. Например, существуют такой вариант, при котором воздух или вода нагреваются в специальном коллекторе, а затем подаются по трубам во все радиаторы, имеющиеся в доме.

Удивительно, но стоимость солнечных панелей более доступна, чем вы думаете. Они обойдутся вам примерно в 160 тысяч рублей вместе с установкой, а это не такая высокая плата за то, чтобы на долгие годы вычеркнуть из счетов графу «Плата за отопление».

Кирпичная печь как обогреватель: больше тепла, меньше затраты энергии

Последний вариант экологического обогрева вам на выбор — это использование кирпичной печи. Она похожа на пеллетную, но имеет более компактные размеры, её скорее можно сравнить с камином. Тем не менее данные приспособления имеют свои отличительные черты.

Это своеобразные обогреватели, в котором тепло накапливается внутри кирпича, благодаря чему в доме круглосуточно поддерживается комфортная температура.

Хотя кирпичная печь и топится дровами, но выброс углекислого газа и золы в процессе её работы ниже, чем в случае с традиционной дровяной печью, да и сырья она требует меньше, поскольку в ней оно сгорает не так быстро. Из-за жара способности накапливать тепло кирпичные камины считаются более экономичными и эффективными, чем другие виды.


Безусловно, сооружение печи из кирпича может оказаться затратным мероприятием. Стоимость камина будет напрямую зависеть от его размеров и дизайна. Помните, что любые расходы окупятся со временем, поэтому не гонитесь за дешевизной.

Отопление в доме с помощью кирпичной печки

Названные выше четыре типа альтернативного отопления дома встречаются наиболее часто. Выбор экологичного способа обогрева жилища несёт в себе массу преимуществ. Но главное, таким образом мы снижаем потребление природных ресурсов и экономим собственные деньги.

Найдите время, чтобы выбрать наиболее подходящее решение для вас. Учтите размер вашего дома и бюджета.

Если вы все ещё сомневаетесь в предпочтительности того или иного варианта, проконсультируйтесь со специалистами. Они предоставят вам всю информацию, необходимую для перевода дома на экологичный способ отопления. Дерзайте!

Энергия Земли способна бесплатно обогревать дом

Одной из альтернативных систем отопления является геотермальная. В ее основе лежит использование энергии Земли. Это тепло земли, подземных вод, окружающего воздуха, преобразуемое тепловыми насосами (ТН). Важно, чтобы температура среды, используемая установкой, была выше нуля.


Устройство и принцип работы теплового насоса

Для работы геотермальной системы нужна электроэнергия, используемая на перенос полученного тепла. Тепловой насос, употребляя 1 кВт, выдает от 2-х до 6-ти кВт тепла.

Основной принцип работы ТН состоит в сборе тепла, преобразовании его и дальнейшей передаче в отопительный контур. Это реализуется благодаря устройству самого прибора.

 Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

ТН состоит из 3-х замкнутых контуров, задействованных в процессе получения тепла для отопления частного дома:

  • внешнего – предназначенного для забора тепла у источников. По контуру циркулирует антифриз или соляной раствор;
  • внутреннего – заполненного хладагентом, чаще фреоном;
  • отопительного контура, заполненного теплоносителем.

Фреон, заполняющий внутренний контур, нагревается от тепла, пришедшего из внешнего контура. Имея низкую температуру кипения, он превращается в газ в первом теплообменнике – испарителе. Затем поступает в компрессор, где сжимается, в результате чего выделяется много тепла, а температура самого газа многократно повышается – вплоть до 65 градусов.

Далее, газообразный фреон попадает в следующий теплообменник, именуемый конденсатором, где оставляет свое тепло. Фреон, расставшись с большей частью тепла, попадает под давлением на сбросный клапан. Здесь резко падает давление, хладагент охлаждается и, приняв жидкое состояние, снова поступает в испаритель.

Тепло, оставленное фреоном в конденсаторе, нагревает жидкость, циркулирующую в системе отопления домовладения. Если в этой системе предусмотрено устройство теплых полов, то возможно достичь наиболее эффективного обогрева при минимальных затратах.

Целесообразность использования ТН

Тепловые насосы – ТН, забирающие тепло из окружающей среды, бывают разные. Все зависит от типа окружающей среды, используемой в качестве источника забора тепла и типа используемого теплоносителя. Соответственно, выделяют такие виды ТН:

  • воздух-воздух;
  • вода-воздух;
  • вода-вода;
  • грунт-вода.

Первые два вида насосов применяют в системах воздушного отопления, а вторые два вида – в системах с жидким теплоносителем.

Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

Самым выгодным с экономической точки зрения будет использование ТН типа «вода-вода». Этот вариант целесообразно использовать, если рядом с домом располагается незамерзающий водоем, в который укладываются трубы для забора тепла. Тепловой насос позволяет получать 30 Вт тепла с 1 м трубопровода. В зависимости от площади частного домовладения и потребностях в энергии потребуется уложить соответствующее количество труб.

Насосы, использующие воздух, не заменят традиционное отопление в регионах с суровым климатом. Что касается тепла, черпаемого из грунта, то это весьма дорогостоящий проект. Используют горизонтальное устройство геотермального поля, вертикальное и кластерное бурение. При горизонтальном варианте предстоит соорудить геотермальное поле на глубину, большую уровня промерзания. Это около 1,5-2 м. Площадь такого поля получается внушительной – от 200 м2.


Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

Для реализации вертикального и кластерного проекта потребуется бурение на значительную глубину с применением бурильных установок. Это весьма дорогостоящая услуга. Оборудование такого вида тепловых насосов целесообразно для владельцев коттеджей, не задумывающихся о стоимости работ. Отопление, использующее тепло из недр земли, способно полностью заменить твердотопливное или газовое.

Геотермальное отопление выгоднее всего использовать в тандеме с устройством водяной «теплый пол». Оно позволяет получить самый оптимальный результат. Из существенных недостатков – большая протяженность трубопровода для сбора тепла, дорогостоящие земляные работы по установке системы, потребность в большой площади для обустройства геотермального поля.

Загородный дом: отопление солнцем

Солнечная энергия, излучаемая светилом круглый год, способна даже в лютые морозы стать альтернативным видом для отопления загородного жилища. Важно научиться правильно ее собирать и использовать в отопительной системе.

Для сбора и преобразования энергии солнца используются солнечные батареи на фотоэлектрических преобразователях и коллекторы, представляющие собой систему трубок, наполненных теплоносителем.


Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

Принципиальное отличие этих преобразователей заключается в том, что батареи вырабатывают ток, который можно использовать при электрическом отоплении загородного дома. Коллекторы же используются в системе водяного и воздушного отопления. Самый эффективный вариант – оборудование в помещениях системы теплых полов.

Мнение о том, что солнце не способно справиться с обогревом дома, справедливо лишь в случае неправильной установки и ошибочных расчетов количества необходимой энергии и тепла. Оптимально подобранная гелиоустановка вполне способна обеспечить автономное отопление. Другой вопрос, что для этого потребуется вложить деньги в покупку оборудования, его монтаж и интегрирование в существующую отопительную систему.

Как устроена и работает гелиосистема


Гелиосистема на фотоэлектрических преобразователях поглощает солнечную энергию, а кремниевые фотоэлементы сразу же превращают ее в постоянный электрический ток. 1 м2установки способен вырабатывать 120 Вт. Помимо панелей, улавливающих солнечное излучение и преобразующих его, для солнечной системы отопления предстоит установить контроллер заряда, преобразователь постоянного тока в переменный и позаботиться о безопасности – поставить предохранители.

Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

Преимущество панелей – возможность подключать аккумуляторные батареи, накапливающие излишки энергии, которую можно использовать в ночное время. Существенный недостаток при использовании гелио батарей – наибольшая их эффективность в южных регионах. В суровом климате экономически нецелесообразно их устанавливать для использования в качестве основного вида отопления.

Солнечные установки, оснащенные системой трубок, больше подходят для регионов с холодными зимами и отрицательной температурой. В зависимости от строения панели и материалов, различают вакуумные коллекторы, плоские и концентраторы. Наиболее дорогостоящие среди них – с вакуумными трубками. Но они самые эффективные в любое время года и любую погоду, ведь умеют поглощать широкий спектр солнечного излучения. Еще одно их преимущество – вакуумные панели успешно функционируют при отрицательной температуре до -35°C.

Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

Принцип работы коллектора заключается в том, что он улавливает солнечное излучение, которое в вакуумных трубках преобразуется в тепло. Далее оно передается теплоносителю, который доставляет его в теплообменный бак. Затем теплоноситель поступает в отопительную систему.

Биотопливо как альтернатива традиционному отоплению

Одним из эффективных и доступных способов обогреть загородный дом служит котел, работающий на биологически чистом топливе. Этот вид альтернативного отопления использует для своей работы отходы производства – шелуха сельскохозяйственных культур, щепа, опилки и другие побочные продукты деревообрабатывающей промышленности.

Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

Из различных отходов делают плотные спрессованные гранулы небольшого размера – пеллеты, которые сжигаются в котлах. По сравнению с обычными дровами такое топливо горит дольше и позволяет получить больше тепла. Также, делают крупные плотные брикеты из различного рода отходов растительного происхождения. Такое спрессованное топливо позволяет получить в 2-4 раза больше тепловой энергии. Его теплотворная способность составляет до 5,0 кВт×ч/кг.

Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

Для газового котла можно использовать биогаз. Его несложно получить в процессе гниения органических отходов. Для этого потребуется соорудить достаточно объемный резервуар, поместить в него отходы, предусмотреть установку для их перемешивания. Под воздействием воздуха и бактерий будет происходить процесс гниения и выделение газа. Предстоит установить трубопровод для сброса отработанного материала. Также, для сбора газа в специальные резервуары, его очистки и перемещения в систему отопления, нужно использовать соответствующие приспособления.

Экологически чистый способ отопления, использующий альтернативный источник получения тепла – водородный котел. В основе его работы лежит реакция взаимодействия молекул водорода с кислородом, в процессе которой выделяется огромное количество тепла. Этот вид отопления требует соблюдения правил эксплуатации и техники безопасности.

Альтернативные источники отопления загородного дома: обзор эко систем

Основной недостаток – высокая стоимость фабричного оборудования. Выходом из сложившейся ситуации является оборудование водородной системы отопления своими силами. Для ее работы потребуется постоянное подключение к источникам электроэнергии и воды, водородная горелка, водородный генератор, катализаторы и сам котел. Тепло, полученное в результате химической реакции, поступает в теплообменник, а в качестве отходов – простая вода.

История создания пассивного дома

За тысячелетия человечество серьёзно продвинулось в области строительства различных сооружений, но так и не решило проблему потери тепла, предпочитая компенсировать её развитием отопительного оборудования. И действительно, ещё три десятка лет назад экономить энергоносители не было необходимости, поскольку они обходились потребителям совсем недорого. С тех пор прошло не так много времени, однако расценки на коммунальные услуги серьёзно возросли и единственный способ снизить их — обзавестись энергосберегающим жильём.

Первый в своём роде экодом был создан народом, традиционно обитавшим в северной части нашей планеты — эскимосами. На заполярных территориях Европы энергоносители практически полностью отсутствовали, даже обычная древесина была редкостью. К тому же единственным «строительным материалом», доступным для эскимосов всегда и в изобилии, был лишь снег. Да, пассивный дом северного народа был создан именно из снега — он носит название «иглу», выкладывается из снежных кирпичей и имеет форму купола.

Экодом с минимальными потребностями в отоплении

Источников отопления в эскимосском иглу два — светильники, наполненные китовым или тюленьим жиром, а также тепловое излучение тел домочадцев. Снежный дом отлично держит тепло, через короткое время в нём создаётся комфортная для человека температура до +18 °С, а избыток влаги поглощается снежными кирпичами. Что особенно удивительно, эскимосским строителям прошлого удалось решить проблему воздушного снабжения иглу так, чтобы тепло из него не улетучивалось при проветривании — вход в дом из снега устраивался в самой нижней точке пола с тем, чтобы тяжёлый газ CO2 улетучивался через этот канал, замещаясь лёгким кислородом, поступающим снаружи.

Экодом с минимальными потребностями в отоплении

Строительные эксперименты по созданию зданий, обладающих наименьшим энергопотреблением, проводились в прошлом веке в США и Финляндии. Возведённые по особым проектам здания, одно в американском Манчестере (штат Нью-Гемпшир), второе в финском Отаниеми, возводились согласно климатическим условиям в данной местности, на их северном фасаде полностью отсутствовали остеклённые проёмы, форма кровли рассчитывалась под угол падения солнечных лучей в разное время года, кровельное покрытие окрашивалось в светлые тона. Каждый дом оборудовался сложной системой вентиляции, поглощавшей солнечное излучение, роль теплообменников при этом выполняли специально разработанные стеклопакеты и роллеты, отопление базировалось на геотермальных тепловых насосах. Энергопотребление в этих домах удалось серьёзно снизить, однако значительно сократить конструкционные теплопотери зданий не удалось.

Идея создания полноценного пассивного дома принадлежит профессорам Бо Адамсону (Университет г. Лунд, Швеция) и Вольфгангу Файсту (Институт жилищного строительства, Германия), решивших реализовать её после их встречи в мае 1988 года. Разработка концепции экодома финансировалась правительством земли Гессен (Германия) — результаты оказались настолько впечатляющими, что в сентябре 1996 года в гессенском городе Дармштадт, где в 1990 году возводились экспериментальные экодома, был открыт «Институт пассивного дома».

Экодом с минимальными потребностями в отоплении

За два последних десятилетия построено несколько тысяч пассивных домов, как на территории Европы, так и в Северной Америке, в ближайшие годы их число только возрастёт — экономия энергоносителей для Европы критична более чем.

В завершение

Атмосфера пассивных домов изолирована от внешней, полная смена воздушного объёма внутри экодома происходит не чаще одного раза в три часа, поэтому домовладельцы обязаны уделить особое внимание предметам меблировки — элементы, составляющие мебель невысокого качества, могут выделять формальдегид.

Температура воздуха внутри дома всегда однородна, т. е. расслоение на холодный слой у пола и более горячий у потолка отсутствует. Поскольку воздух при вводе в дом проходит рекуператор и нагревается, на стенах экодома не будет откладываться влага, тем более, что сами стены теплоизолированы и их поверхности имеют ту же температуру, что и воздух в помещениях.

Экодом с минимальными потребностями в отоплении

В холодный сезон двери и окна пассивного дома необходимо плотно закрывать, в случае их кратковременного открытия серьезного вреда температуре воздуха в доме не будет.

Стоимость возведения пассивного дома обойдется примерно на 10–12% выше, чем постройка обычного здания равной площади. Одно из преимуществ экодомов — их можно построить в любом месте, вне зависимости от близости к месту строительства центральных коммуникационных сетей. Наконец, в таком доме не понадобится классическая отопительная система — трубы, отопительные радиаторы и котлы не нужны.


Использованные источники

  1. designerdreamhomes.ru/ekologichnoye-otopleniye-v-dome/
  2. econet.ru/articles/147919-alternativnye-istochniki-otopleniya-zagorodnogo-doma-obzor-eko-sistem
  3. rmnt.ru/story/house/ekodom-sminimalnymi-potrebnostjami-votoplenii.428563/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.