Что делать застройщику, если ни один из распространённых энергоносителей недоступен в выбранном районе строительства. В этот раз речь пойдёт как о современных и технологичных способах обогрева, так и о традиционных агрегатах, работающих на твёрдом топливе.
Какие вообще есть альтернативы
В решении вопроса о выборе подходящей системы отопления ключевым является понятие энергетического баланса. Арифметика расчёта проста: здание теряет тепловую энергию, соответственно необходим источник нагрева, восполняющий эти потери. Почему-то в нашем обществе считается вполне приемлемым обеспечивать своему дому избыточные вливания энергии, игнорируя рост цен на энергоносители. Это вполне объяснимо: в угоду комфорту мы пренебрегаем экономией, ведь источник энергии для отопления находится буквально под рукой, а в перспективе на ближайшие пять-десять лет со счетами за коммунальные услуги вполне можно мириться.
Ситуация меняется на в корне противоположную тогда, когда ни газопровода, ни достаточно мощной муниципальной электросети в районе строительства нет. Здесь проблема обеспечения дома тепловой энергией делится на две составляющие: максимально возможное приближение энергетического баланса здания к нулевому и поиск источника энергии, способного восполнить остатки теплопотерь.
В современных реалиях имеется не слишком много альтернатив газовому и электрическому отоплению:
- Использование доступных в регионе твёрдотопливных ресурсов, таких как дрова, уголь, торф или отходы деревообрабатывающей промышленности;
- Возобновляемые источники энергии, такие как солнечный свет, тепло земной коры или гидроэнергетика;
- Самостоятельное производство органического топлива.
Основная загвоздка кроется в том, что применение подобных решений в частном порядке всегда сопряжено со значительными вложениями денежных средств, при этом вложения эти будут разовыми. Тем не менее, стоит помнить, что стоимость тепловой энергии в итоге будет в разы ниже, чем при использовании газа и электричества, поэтому инновационные методы отопления в перспективе сослужат хорошую службу и будут крайне выгодны в условиях постоянно растущих цен на отопление.
Применение энергосберегающих технологий
Однако начинать следует не с выбора метода обогрева жилья, а с работы над снижением теплопотерь. Даже в самом грубом приближении мероприятия, способные снизить отток тепла из здания, обходятся дешевле увеличения мощности альтернативных отопительных установок. Поэтому гораздо выгоднее прибегнуть к ряду инженерных решений, некоторые из них внедряются ещё на этапе закладки фундамента.
Пример утеплённого фундамента «шведская плита», способного практически полностью пресечь выход тепла изнутри дома в грунт
Вот, что по силам сделать застройщику для снижения затрат на тепловую энергию:
- Правильная ориентация здания на местности с целью максимизации поступления солнечной энергии в дневное время;
- Использование качественных материалов для утепления дома, создание непрерывного пояса теплозащиты для стен, кровли и фундамента;
- Оптимизация работы вентиляции, возврат тепла от вытяжного воздуха обратно в здание — рекуперация;
- Применение качественного остекления, обустройство тёплого чердака.
Синергетический эффект от этих методов достаточно мощный, поэтому владелец дома обязан сделать всё от него зависящее, чтобы в дальнейшем использовать как можно менее мощный источник обогрева. Иначе организация альтернативного теплоснабжения может оказаться попросту не по карману.
Солнечная энергетика
Наиболее популярным способом автономной генерации энергии считается солнечный свет. Здесь можно рассчитывать как на фотоэлектрический эффект, так и на прямой нагрев внутренней атмосферы посредством сбора теплового излучения. Выгода в каждом случае своеобразна.
Сбор теплового солнечного излучения коллекторами крайне выгоден из-за минимального числа посредников в цепочке преобразования энергии. Проблема лишь в том, что тепловой энергией достаточно сложно запастись на те периоды, когда её источник будет недоступен, то есть на ночное время и пасмурные дни. Чем выше географическая широта расположения объекта, тем ниже минимальная продолжительность светового дня. Практика показывает, что использование тепловых коллекторов выгодно в поясе до 55–60º и только при значительной аккумулирующей способности здания или его отопительной системы.
Возможности электрических солнечных панелей в этом вопросе несколько выше. При достаточно высокой площади солнечной фермы даже за короткий световой день можно накопить достаточно электроэнергии, способной эффективно запасаться в парке аккумуляторных батарей. Однако в ходе преобразования солнечного излучения в электричество и обратно в тепло теряется до 20–25%, к тому же ресурс у аккумуляторов и фотоэлементов ограничен, они достаточно быстро деградируют.
Сбор теплоты низкого потенциала
Знающие люди крайне негативно относятся к заявлениям, что определённая нагревательная установка может обладать КПД в 200 или 300 процентов. Однако в отличие от электродных котлов, устройства по сбору низкопотенциальной тепловой энергии действительно могут иметь высокий коэффициент преобразования энергии, хотя и требуют для этого её первоначальных вложений.
На данный момент имеется два наиболее выгодных типа оборудования, способных охлаждать наружную среду ещё сильнее, а полученные килокалории направлять на обогрев жилища. Самыми эффективными считаются геотермальные тепловые насосы, вторым номером идут воздушные. Но простота их устройства и стоимость обратно пропорциональны энергетической эффективности.
Устройства по сбору геотермальной энергии требуют либо устройства внешнего теплообменника с высокой протяжённостью труб, либо природного источника тепла, просачивающегося на поверхность из литосферы: гейзера, тектонического разлома или достаточно обширного и глубокого водоёма. Воздушные тепловые насосы гораздо проще в устройстве, но ограничены допустимым минимумом уличной температуры, который даже для передовой техники составляет от -25 до -30 ºС. При обогреве тепловыми насосами энергия получается практически дармовой: каждый вложенный киловатт электрической энергии на выходе преобразуется в 2,5–4 кВт тепловой, что делает вполне обоснованным устройство собственной небольшой электростанции.
Биотопливо
Строительство собственного газового биореактора уже не видится чем-то из разряда фантастики. На сегодня имеется достаточно много примеров успешного использования таких установок, в избытке обеспечивающих дом и хозяйство теплом.
Газогенераторные установки крайне привлекательны, но сложны в устройстве и требуют постоянного технического надзора. Строительство самого реактора — лишь половина проблемы. Чтобы поддерживать постоянную выработку метана, бункер нужно вовремя заправлять и вести постоянное слежение за режимом работы.
Впрочем, источником топлива может служить практически любое органическое сырье, от злакового жмыха до навоза. Часто для этих целей на участке обустраивают собственный животноводческий комплекс, который со временем превращается в неплохой источник дохода. Что до обслуживания газогенераторной установки — потребуется не гнушаться грязной работы или нанять для этого дела обслуживающий персонал.
Твердотопливные котлы
Все описанные выше способы обеспечить жилье теплом могут испугать неподготовленного человека сложностью своей организации и высокими первоначальными финансовыми вложениями. Если вы не готовы смотреть в будущее так далеко, вполне реально использовать топливо, считающееся традиционным практически всю историю существования человечества.
Сжигание дров, торфа или угля вполне способно заменить газ или электричество в полной мере даже без снижения энергетического баланса. И для этого нет нужды коптить небо без меры: у современных твёрдотопливных котлов КПД достигает 80–85%. Для отопления утеплённого дома будет достаточно 2,5–3 тонн дров на сезон, при этом основные сложности, связанные с обслуживанием оборудования давно устранены. Вопрос регулировки мощности решён автоматикой контроля наддува, а необходимость постоянно пополнять закладку горючего — шахтными котлами долгого горения.
Наконец, не стоит забывать о наиболее технологичных типах твёрдого горючего. Брикеты и пеллеты достаточно дёшевы и широко распространены. При этом они обладают наиболее высокой теплоёмкостью среди остальных видов древесного топлива, зольность же, наоборот, минимальна. Наконец, крайне низкое содержание влаги не вызывает проблем конденсации и образования дёгтя, а для пеллет и вовсе возможна их автоматическая подача из бункера.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
