Наверняка вы не раз слышали о геотермальном отоплении. Такие системы установлены во многих европейских странах и они пользуются большим успехом и популярностью среди населения. Возможно ли его установление у нас? Чтобы понять это, нужно разобраться с принципом работы, а также рассмотреть все преимущества такой системы.

Преимущества геотермального отопления

Стоимость геотермального отопления дома

Наверно, это единственный момент, из-за которого система ещё нешироко вошла в обиход. Начальные затраты могут достигнуть одного миллиона рублей. Все зависит от того, какова площадь вашего дома и от источника тепла. Так, укладка контура нагревания в водоёмах обходится дешевле при тех же затратах на насосную станцию и на сопутствующие материалы (трубы, герметики и т. д.).

Наиболее выгодна такая установка для небольших домов. Расходы окупаются уже через два-три года, так как нет необходимости платить за газ/уголь/дрова , а все расходы сводятся к уплате за малое количество электроэнергии, которая тратится на работу насосного оборудования. Стоит ли экономить, выполняя такую установку не под ключ, а самостоятельно? Возможно, при условии, что вы внимательно изучите все особенности процесса. На практике имеются случаи успешной сборки самими хозяевами.

Стоимость работ под ключ состоит:

• из расчётов мощности насоса, длины контура нагрева;
• из цены на работы в грунтах или воде (бурение скважин, копка траншей, укладка под водой), а также сопутствующие работы по прокладке и установке;
• из установки и подключения насосной станции.

Как пример, приведём примерные расчёты для дома площадью 150 кв. м.

1. Для такого жилища необходим тепловой насос мощностью 14 квт. Его цена – 260 тыс. р.
2. Сумма за все работы по обустройству вертикального земляного контура – примерно 427 тыс. р. Может колебаться в зависимости от типов грунтов.

Итого – 687 тыс. р. Видим, что весьма значительные начальные расходы для установки геотермального отопления. Цена обычных котлов на порядок дешевле. Для сравнения подсчитайте, каковы ваши текущие затраты на теплоснабжение, и подсчитайте, сколько вы будете тратить с геотермальным отоплением. Оба случая рассматривайте в перспективе на многие года (10-15 лет). Разница очень и очень существенна.

Основные составляющие систем геотермального отопления

Геотермальное отопление не пользуется привычными источниками тепла. Ни о каких дровах, об угле, газе или электричестве (в том количестве, которое использует обычный электрический котёл), речь не идёт.

Вся система состоит из трёх основных элементов. Ими выступают:

• контур отопления внутри дома;
• контур нагревания;
• насосная станция.

В качестве контура отопления, который будет находиться внутри дома, могут выступить как обычные привычные радиаторы, так и система тёплого пола (на её нагрев идёт большее количество энергии). Кроме того, эту систему можно подвести для подогрева теплицы , бассейнов, дорожек внутри участка, т. п.

Контуром нагревания в этом случае выступают геотермальные источники тепла. Так, идёт нагрев при помощи энергии земли, воды, а также воздуха.

Насосная станция необходима для того, чтобы перекачивать тепло из геотермального контура нагревания в отопительный.

Подробнее о способе нагрева

Для нагрева помещения геотермальным отоплением используют энергию, которая хранится в окружающей среде. Принцип работы позаимствован от конструкции холодильника. В нём тепло из внутренней камеры выводится наружу, чтобы в самой камере добиться минимальных значений температуры. При этом происходит нагрев задней стенки. При геотермальном отоплении тепло из земли (или воды, воздуха) выводится в жилое помещение. Разница в том, что источник тепла не остывает , а имеет стабильную температуру. Из-за этого отопление помещения может происходить в любое холодное время года. А в жару можно настроить систему на то, чтобы жилье охлаждалось.

Рассмотрим пример с нагревательным контуром для отопления жилья внутри земли. Этот вариант наиболее распространённый, так как положение геотермального контура в водяных источниках требует его наличие вблизи дома. Такое встречается реже.

Тепло из земли

На определённой глубине земля имеет свою температуру. Она не зависит от погодных условий и времени года. Речь о тех слоях, которые находятся ниже уровня промерзания. То есть, контур нагрева прокладывается там, где температура всегда имеет стабильное положительное значение.

Способы положения труб контуров нагрева в земле

Вертикальная укладка

Заключается в том, что на участке выполняют бурение глубоких скважин , в которые будут уложены трубы. Их глубина зависит от того, какую площадь нужно будет обогревать. Значение достигает до 300 метров. Расчёт идёт из того, что на один метр геотермального трубопровода приходится 50-60 Вт тепловой энергии земли. Для насоса мощностью 10 киловатт (он подойдёт для дома площадью до 120 кв. м) понадобится скважина глубиной от 170 до 200 м. Можно пробурить несколько скважин, но меньшей глубины. Преимущество способа заключается в том, что при такой укладке идёт наименьшее вмешательство в ландшафт вашего участка, если дом уже построен, а участок приведён в должный вид. Но при этом идут большие затраты на работы.

Горизонтальная укладка

По прилегающему участку вырываются траншеи огромной площади. Их глубина зависит от уровня промерзания земли в вашем регионе (от 3 метров и глубже), а площадь котлована – от квадратуры дома. Рассчитывать следует из того, что на 1 метр трубопровода приходится от 20 до 30 Вт энергии. Если устанавливать тот же тепловой насос на 10 кВт, длина контура должна быть от 300 до 500 м. По дну этих траншей укладываются трубы, и обратно засыпаются землёй.

Схема работы всей конструкции

По сути, есть три контура, по которому циркулирует жидкость. Первый из них мы обозначили как нагревание. Следующий контур находится внутри насоса. Там хладагент забирает тепло от контура нагревания и передаёт его на третий цикл посредством труб в дом.

Теплоноситель проходит по контуру под землёй и нагревается до температуры 7° C (таков показатель на глубине ниже уровня промерзания). Вся энергия, которую теплоноситель забрал из земли, приходит в тепловой насос.

В тепловом насосе есть первый теплообменник. В нём теплоноситель из земляного контура нагревает хладагент , повышая ему не только температуру, но и давление. В состоянии газа хладагент переходит во второй теплообменник. Тут он нагревает теплоноситель, который циркулирует по трубах внутри дома, а затем снова возвращается в жидкое состояние.

Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика используется преимущественно в промышленных масштабах, например, существуют дальневосточные электростанции, работающие на основе тепла нашей планеты.

Многие уверены, что сделать геотермальное отопление дома своими руками – это что-то из области фантастики. Не так ли? Но это совершенно не так! С развитием современных технологий бытовое использование “зеленой энергии” стало вполне реально.

Мы расскажем о принципах работы альтернативного отопления, его преимуществах и недостатках, сравним с традиционными системами обогрева. Также вы узнаете о способах расположения теплообменника и о том, как смонтировать геотермальное отопление своими руками.

Когда в 70-е годы прошедшего столетия разразился нефтяной кризис, на Западе возникла жгучая потребность в . Именно в тут пору и стали создаваться первые геотермальные отопительные системы.

Сегодня они получили широкое распространение в Соединенных Штатах, в Канаде и в западноевропейских государствах.

Галерея изображений

Например, в Швеции активно используют воду Балтийского моря, температура которой составляет +4°С. В Германии внедрение геотермальных отопительных систем даже спонсируется на государственном уровне.

При упоминании геотермальных источников энергии мы всегда представляем себе долину гейзеров или вулканы, но нужные нам источники гораздо ближе. И они помогут нам согреться зимой и охладиться летом

В России действуют Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и другие геотермальные электростанции. Но фактов использования энергии Земли в нашем частном секторе очень мало.

Реальные преимущества и недостатки

Если в России геотермальное отопление частного сектора получило сравнительно малое распространение, значит ли это, что идея не стоит затрат на её воплощение? Может быть, и заниматься этим вопросом не стоит? Оказалось, что это не так.

Использование системы геотермального отопления жилища – решение выгодное. И тому есть несколько причин. В их числе и быстрая установка оборудования, которое способно длительное время работать без каких-либо перебоев.

Если использовать в отопительной системе не воду, а качественный антифриз, она не будет промерзать и её износ будет минимальным.

Перечислим и прочие преимущества этого вида отопления.

• Исключена процедура сжигания топлива. Мы создаём абсолютно пожаробезопасную систему, которая, в процессе своей эксплуатации, не сможет нанести жилью никакого ущерба. Кроме того, исключается ряд других моментов, связанных с присутствием топлива: теперь не нужно искать место для его хранения, заниматься его заготовкой или доставкой.
• Существенная экономическая выгода. В процессе эксплуатации системы не потребуется никаких дополнительных вложений. Ежегодный обогрев обеспечивают силы природы, которые мы не покупаем. Конечно, при функционировании теплового насоса затрачивается электрическая энергия, но при этом объём производимой энергии существенно превышает размеры потребления.
• Экологический фактор. Геотермальное отопление частного загородного дома – это экологически безопасное решение. Отсутствие процесса горения исключает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это осознают многие, и такая система теплоснабжения получит должное повсеместное распространение, негативное влияние людей на природу многократно уменьшится.
• Компактность системы. Вам не придется организовывать в своём доме обособленное помещение котельной. Всё, что будет необходимо – это тепловой насос, который можно разместить, например, в подвале. Наиболее объёмный контур системы будет располагаться под землей или под водой, на поверхности вашего участка вы его не увидите.
• Многофункциональность. Система может работать как на отопление в холодное время года, так и на охлаждение в период летней жары. То есть, по сути, она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер.
• Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.

Выбор геотермальной системы отопления экономически выгоден, несмотря на то, что придется потратиться на покупку и установку оборудования.

Кстати, в качестве недостатка системы упоминают именно затраты, на которые придется пойти, чтобы установить систему и подготовить её к работе. Нужно будет купить сам насос и некоторые материалы, выполнить работы по монтажу наружного коллектора и внутреннего контура.

Не секрет, что ресурсы дорожают год от года, поэтому автономная система отопления, которая способна окупиться в течение нескольких лет, всегда будет экономически выгодна для её владельца

Впрочем, эти расходы окупаются всего за несколько первых лет эксплуатации. Последующее использование уложенного в грунт или погруженного в воду коллектора позволяет сэкономить значительные средства.

К тому же, сам процесс монтажа не настолько сложен, чтобы приглашать для его выполнения сторонних специалистов. Если не заниматься бурением, то всё остальное можно сделать самостоятельно.

Галерея изображений

Надо отметить, что некоторые умельцы, в стремлении сэкономить научились собирать геотермальный .

Об источниках геотермального отопления

Для геотермального отопления можно использовать следующие источники земной тепловой энергии:

• высокотемпературные;
• низкотемпературные.

К высокотемпературным относятся, например, термальные источники. Использовать-то их можно, но область их применения ограничивается фактическим местом нахождения таких источников.

Если в Исландии этот вид энергии активно применяется, то в России термальные воды находятся далеко от населенных пунктов. Максимально они сконцентрированы на Камчатке, где подземную воду применяют в качестве теплоносителя и поставляют в системы ГВС.

Для эффективного использования тепловой энергии земли не нужен вулкан. Достаточно использовать те ресурсы, которые находятся всего в 200 метрах от земной поверхности

Зато для применения низкотемпературных источников у нас имеются все необходимые предпосылки. Для этой цели подойдут окружающие воздушные массы, земля или вода.

Для извлечения нужной энергии используют тепловой насос. С его помощью происходит процедура преобразования температуры окружающей среды в тепловую энергию не только отопления, но и горячего водоснабжения частного домовладения.

Галерея изображений

Принцип работы такого отопления

Если вы знакомы с тем, как работает или , то схожесть этих процессов с принципом функционирования геотермального отопления очевидна. Основу системы составляет тепловой насос, который включается в два контура – внешний и внутренний.

Чтобы организовать традиционную систему отопления в любом доме, необходимо смонтировать в нем трубы для транспортировки теплоносителя, и радиаторы, при нагревании которых тепло будет поступать в помещения. В нашем случае трубы и радиаторы тоже нужны. Они и образуют внутренний контур системы. В схему могут быть добавлены .

Внешний контур выглядит гораздо масштабнее внутреннего, хотя его размеры можно оценить только в период планировки и монтажа. В процессе эксплуатации он невиден, поскольку находится под землей или под водой. Внутри этого контура циркулирует обычная вода или антифриз на основе этиленгликоля, что гораздо предпочтительнее.

В состав геотермальной системы отопления входят два контура – внутренний и внешний, а так же сердце отопительной системы – тепловой насос, который, сжимая теплоноситель, повышает его температуру (+)

Во внешнем контуре прогревается до состояния среды, в которую он погружен, и отправляется в «подогретом» виде в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло сообщается внутреннему контуру, в результате чего вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается.

Таким образом, ключевым элементом, оживляющим всю систему, является тепловой насос. Если в вашем доме есть обыкновенная стиральная машинка, то знайте: этот насос займет приблизительно аналогичную площадь.

Для работы ему нужна электроэнергия, но, потребляя всего 1 кВт, он обеспечивает выработку 4-5 кВт тепла. И это не чудо, поскольку источник «добавочной» энергии известен – это окружающая среда.

Два вида расположения теплообменника

Имеются два варианта отопления частного дома с использованием низкотемпературной энергии элементов окружающей среды. Основу системы во всех трех случаях составляет геотермальный насос.

Внутренний контур остаётся без изменений для любого способа отопления, а основное различие заключается в расположении внешнего контура.

Геотермальное отопление бывает с теплообменником, расположенным:

• вертикально – располагаются в скважинах, вскрывающих или не вскрывающих водоносный пласт;
• горизонтально – теплообменники систем укладывают в котлован или открытый водоем в виде своеобразного змеевика.

Каждый из приведенных здесь видов отопления характеризуется своими особенностями, недостатками и преимуществами.

Если вы намерены создать такую систему отопления собственными руками, вам будет интересно узнать о каждом из видов подробнее.

Галерея изображений

Вариант #1. Вертикальное размещение внешнего коллектора

Этот вид отопления основан на интересном природном явлении: на глубине 50-100 м и более от своей поверхности земля круглогодично имеет одинаковую и постоянную температуру 10-12°С.

Чтобы иметь возможность использовать эту энергию земли, необходимо . Технология практически аналогична с подготовкой водозаборного источника.

С целью максимального сохранения ландшафта можно пробурить несколько труб с одной исходной точки, но под разными углами.

Внешний контур системы будет смонтирован непосредственно в этих скважинах. Это позволит эффективно отобрать у земли её тепло. Разумеется, этот способ трудно назвать простым и малобюджетным.

Для создания вертикальной системы геотермального отопления нужно использовать оборудование для бурения скважин, без применения буровой установки решение задач по устройству системы будет довольно трудоемким (+)

Актуален он в том случае, когда прилегающая к дому территория уже обустроена, и нарушение её ландшафта нецелесообразно. Глубина бурения скважины может достигать от 50 до 200 метров.

Конкретные параметры скважины зависят от геологической обстановки на участке и параметров будущего сооружения. Срок службы такой конструкции составляет примерно 100 лет.

Для устройства вертикального варианта системы с теплообменником, извлекающим энергию подземной воды, потребуется пробурить две водоносные скважины.

Из одной из них, именуемой дебетовой, с помощью насоса производится забор воды, которая после передачи тепла сливается во вторую, приемную выработку.

Минус геотермальной системы с двумя скважинами в недостаточной эффективности для обогрева загородного дома. Слишком много энергии тратит циркуляционный насос. Зато для поставки теплоносителя контуру теплого пола получаемой тепловой энергии вполне достаточно

Вариант #2. Горизонтальное расположение грунтового коллектора

Чтобы уложить внешний контур при горизонтальном виде отопления, нужно знать, на какую глубину промерзает земля в вашей местности.

Трубы укладывают ниже уровня промерзания в заранее подготовленные траншеи, захватывая при этом довольно большое пространство: чтобы отопить дом, площадь которого составляет 200-250 кв. м, нужно использовать примерно 600 кв. м теплообменника. То есть шесть соток.

Недостатком этой конструкции является большая площадь, которую она занимает. Если вам нужна на участке лужайка, покрытая травой и цветами – это ваш вариант. А от плодоносящих деревьев трубы коллектора лучше держать подальше (+)

Понятно, что при таких условиях, объём земляных работ будет значительным. Кроме того, нужно учесть в плане расположение деревьев и прочей растительности на участке, чтобы не заморозить их. Например, нельзя располагать трубы коллектора ближе, чем в полутора метрах от деревьев.

Этот способ монтажа используют, как правило, в тех случаях, когда участок только осваивается под строительство. Все расчеты и планы по постройке коттеджа, организации его отопления и планировке земельного участка лучше всего выполнять одновременно.

Галерея изображений

Погружение горизонтального теплообменника в водоём

Этот способ требует особого расположения домовладения – на расстоянии примерно в 100 м от водоёма, имеющего достаточную глубину. Кроме того, указанный водоём не должен промерзать до самого дна, где и будет расположен внешний контур системы. А для этого площадь водоёма не может быть меньше 200 кв. м.

Очевидным преимуществом этого метода является отсутствие обязательных трудоёмких земляных работ, хотя с подводным расположением коллектора все-таки придется повозиться. И специальное разрешение на проведение таких работ тоже понадобится.

Впрочем, геотермальная установка, использующая энергию воды, все-таки является наиболее экономичной.

Своими руками: что и как

Если уж и монтировать геотермальное отопление своими руками, то внешний контур лучше все-таки купить в готовом виде. Конечно, мы рассматриваем лишь способы горизонтального расположения внешнего теплообменника: под поверхностью почвы или под водой.

Скважинный вертикальный коллектор смонтировать самостоятельно гораздо сложнее, если вы не обладаете оборудованием и навыками бурения.

Тепловой насос – не слишком габаритное оборудование. В вашем доме он не займет много места. Ведь по размеру он сопоставим, например, с обычным твердотопливным котлом. Подключить к нему внутренний контур вашего дома – задача несложная.

Вообще-то делается всё точно так же, как и при организации и с использованием традиционных источников тепла. Главная трудность – устройство внешнего контура.

Такое расположение дома относительно пруда встречается чаще. Главное, чтобы водоём был не дальше, чем в 100 метрах от коттеджа

Лучшим вариантом будет использование водоёма, если такой найдется на расстоянии не более 100 м. Необходимо, чтобы его площадь превышала 200 кв. м, а глубина – 3 м (средний параметр промерзания). Если этот водоём вам не принадлежит, то проблемой может стать получение разрешения на его использование.

Если же водоём – это пруд, который находится у вас в собственности, то дело упрощается. Воду из пруда можно временно откачать. Тогда работы на его дне можно будет выполнять легко: нужно будет уложить трубы по спирали, закрепив их в этом положении.

Земляные работы понадобятся только для рытья траншеи, которая нужна будет для присоединения внешнего контура к тепловому насосу.

После выполнения всех работ, пруд может быть снова заполнен водой. В ближайшие лет сто внешний теплообменник должен работать исправно и не доставлять хлопот его владельцу.

Если в вашем распоряжении оказался земельный участок, на котором вам только предстоит возводить жильё и растить сад, имеет смысл распланировать горизонтальный теплообменник грунтового типа.

Для этого следует сделать предварительный расчет площади будущего коллектора, исходя из параметров, которые уже указаны выше: 250-300 кв. м коллектора на 100 кв. м отапливаемой площади дома.

Если вам достался участок без строений и растительности, которую бы хотелось сохранить, грунт при сооружении внешнего горизонтального почвенного контура можно просто снять: это легче, чем выкапывать траншеи

Траншеи, в которые предстоит укладывать трубы контура, нужно выкапывать ниже уровня промерзания почвы.

А ещё лучше – просто снять грунт на глубину его промерзания, уложить трубы, а после вернуть грунт на место. Работа трудоёмкая, сложная, но, имея большое желание и целеустремленность, вы сможете её выполнить.

Затраты и перспективы окупаемости

Расходы на оборудование и его монтаж в процессе сооружения геотермального отопления зависят от мощности агрегата и от производителя.

Производителя каждый выбирает, руководствуясь собственными соображениями и сведениями о репутации и надежности того или иного бренда. А вот мощность зависит от площади помещения, которое предстоит обслуживать.

В этом рисунке кратко отражена вся суть выгоды, получаемой от применения геотермальной отопительной системы. Именно такое соотношение входящей и исходящей энергии позволяет система сначала быстро окупиться, а потом и экономить средства своего владельца (+)

Если брать в расчет именно мощность, то стоимость тепловых насосов колеблется в следующих диапазонах:

• на 4-5 кВт – 3000-7000 условных единиц;
• на 5-10 кВт – 4000-8000 условных единиц;
• на 10-15 кВт – 5000-10000 условных единиц.

Если к этой сумме мы прибавим затраты, которые нужны на выполнение монтажных работ (20-40%), то мы получим сумму, которая для многих покажется абсолютно нереальной.

Но все эти затраты окупятся за вполне приемлемые сроки. В дальнейшем же вам придется оплачивать лишь незначительные расходы на электричество, необходимое для работы насоса. И это всё!

Из-за недостаточной для обогрева жилых строений эффективности геотермальных систем их используют в качестве дополнения к основным отопительным сетям или сооружают комплексно с двумя и более теплообменниками

Как показывает практика, геотермальное отопление особенно выгодно для домов, общая отапливаемая площадь которых составляет 150 кв. м. За пять-восемь лет все затраты на обустройство систем отопления в этих домах полностью окупаются.

Если геотермальное отопление не особо востребовано среди собственников частных домов, то эффективность гелеосистем уже оценили жители южных регионов. Технология достаточна проста, а ее экономичность и практичность подтверждена многолетним опытом использования западными странами и нашими соотечественниками.

Дополнительная информация об альтернативных источниках энергии представлена в .

Выводы и полезное видео по теме

Если вам проще воспринимать наглядную информацию, то этот видеоролик позволит вам своими глазами увидеть, как именно функционирует геотермальная система, а также больше узнать о том, кому и почему этот вид отопления выгоден.

Предлагаем вам посмотреть небольшой видеоролик, в котором владелец горизонтального подпочвенного коллектора, расскажет о своих впечатлениях от его эксплуатации. Кроме того, посмотрев это видео, вы узнаете о текущих расходах, связанных с эксплуатацией системы геотермального отопления.

Каждый владелец частного дома выбирает сам, покупать ли ему услуги ресурсоснабжающих организаций или надеяться только на себя самого. При этом он руководствуется целым списком соображений.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме геотермального отопления частного дома? Можете оставлять комментарии к публикации. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Частный дом, коттедж, дача... Что лучше выбрать для получения электроэнергии: собственную электростанцию или подключение к общей электросети?

После выбора места строительства для дома или коттеджа собственнику важно определится с источником электроэнергии и тепла. Источником электроснабжения объекта могут быть государственные электросети или собственная домашняя электростанция. Все же надо хорошо подумать и тщательно взвесить все за и против того или иного способа электроснабжения.

Парадокс, но автономная электростанция, с непрерывным режимом энергоснабжения, для коттеджа либо частного дома вряд ли себя когда-либо окупит. Объяснение этой парадокса простое: сильная нелинейность потребления. Ночью люди спят, потребление очень низкое, утром просыпаются и собираются на работу, в это время потребление самое высокое. Днем потребление электричества тоже снижается и вечером на 3-4 часа достигает своего пикового значения. Все это время электростанция должна работать!

При низком потреблении электроэнергии растет потребление топлива и бездарно тратится моторесурс. Мощность электростанции должна на 30% превышать пиковые нагрузки. За мощность придется изрядно раскошелиться при покупке электростанции. Это основной ценовой критерий. Рано или поздно, все зависит от качества электростанции и соответственно её цены, силовой агрегат придется останавливать для регламентных работ. Поэтому их в структуре электростанции должно быть два. С парой установок в каскаде будет легче справляться с бросками нагрузок. Они же обеспечат лучшую экономию исходного топлива.

Тем не менее, на какое-то время необходимо обеспечить резервное снабжение домовладения – эту задачу можно решить при помощи дизельного генератора или подключения к тем же внешним электросетям общего пользования по минимальной мощности. Представьте, что зимой прекратится подача газа! Такие случаи бывали в Московской области при низких зимних температурах, давление газа практически исчезало. Банальный порыв газопровода тоже не является феноменом, как и любая другая газовая авария.
Надо сказать пару слов и по поводу тепла когенераторной (тепловой) электростанции, которое можно использовать для отопления и горячего водоснабжения. Использовать тепло можно, но есть проблемы. Первая проблема возникает холодной январской ночью: электростанция работает на минимуме (нет электрических нагрузок, все спят) тепловой энергии при -30 просто не хватит.

Решается этот вопрос установкой пикового теплового котла, который имеет высокий КПД и не боится падения газового давления. Котел должен быть связан автоматикой с управляющей системой домашней электростанции и включаться при фатальном падении температуры воздуха. А летом проблема другая: необходимо будет избавляться от избытков тепла. Градирни больших ТЭЦ видели все, вот и вас такая должна быть, хорошо, что она будет «сухой», небольшой и не очень заметной.

Надеемся, что вы внимательно читаете этот текст, обладаете смелостью, техническими знаниями и хорошо считаете в уме.

Для домочадцев вы же будете Чубайсом и спрашивать, за какие-то нелепые «накладки» в домашнем энергокомплексе, если что, они будут с вас…
Объяснения типа, что в «наши планы вкралась маленькая ошибка» не будут услышаны…

Ознакомившись с вышесказанным вы, вероятно, заметили, что мы не пытаемся вам что-то «впарить», а честно, даже настоятельно, опираясь на знания и опыт, рекомендуем подключать ваш дом к общей электросети, устанавливать современный тепловой котел, и автоматический резервный дизель-генератор. С последним устройством, кстати, мы вам можем помочь. Да кстати, в условиях Подмосковья и средней полосы России забудьте заодно и всю ересь про солнечные батареи и ветряки, если вы не получаете государственные дотации или гранты . А вот на солнечные коллекторы обратите внимание.

Если Вы все же решились установить домашнюю электростанцию…

Следует учесть, что, по меньшей мере, установка домашней электростанции экономически целесообразна при мощности свыше 15 кВт. Должен быть магистральный газ. Использование сжиженного газа в данном случае напоминает топку камина ассигнациями. Даже у самого приличного поставщика автономная мини-ТЭЦ недешевая, если не сказать дорогая. Если электрическая мощность 15–20–30 кВт, то мы рекомендуем ультрасовременные японские электростанции ЯНМАР .

Если требуемая мощность выше, то можно предложить надежные электростанции FG WILSON .

Если мощность достигает 1 МВт и выше, допустим у группы домов , поселка или микрорайона , то оптимальным будет использование энергоэффективной газопоршневой электростанции MWM .

Стоимость присоединения к общей электрической сети достигла в Московской области 60000 тыс. руб. за один киловатт установленной электрической мощности (2011 год, правда, в случае если мощность выше 15 кВт).

Затраты на присоединение вполне сопоставимы со стоимостью установки собственной, домашней высококачественной газовой электростанции типа FG WILSON или микроэлектростанции ЯНМАР .

Если выбор пал на домашнюю электростанцию, то вы будете избавлены от безвозмездной передачи денег за подключение к электросетевой компании – вы сами становитесь собственником, производителем электричества и бесплатной тепловой энергии. Вы будете также независимы от роста тарифов!

Домашние электростанции - все «за» и «против»

При производстве электричества выделяется значительное количество тепловой энергии. На мощных тепловых электростанциях излишки тепла выбрасываются в атмосферу через градирни.

Имея собственную, домашнюю мини–электростанцию можно на 100% использовать тепловую энергию для отопления и горячего водоснабжения. С учетом сегодняшних тарифов это более чем значительная экономия денег.

В летний период такое количество тепла может не понадобиться. Домашние электростанции смогут превратить эту тепловую энергию в холод для кондиционирования помещений . Но это стоит очень дополнительных денег.

Газовые электростанции не загрязняют окружающую среду и практически бесшумны в работе. Современные домашние электростанции энергоэффективны, имеют высокий КПД. Эта техническая особенность мини–электростанций дает немаловажную экономию денег при эксплуатации.

Позитивный фактор - отсутствие обслуживающего персонала - контроль над работой микротурбин осуществляет компьютер. Датчики газовых утечек, пожарная и охранная системы делают эксплуатацию домашних микротурбин - электростанций максимально безопасной. Следует отметить хороший промышленный дизайн микротурбинных установок и их компактные размеры.

Если коттедж, дом или дача, имеют один этаж, то домашняя электростанция устанавливается в подсобных помещениях.

Домашние электростанции - генераторы в коттеджных поселках - экономика и окупаемость

Учитывая стремительный рост тарифов на электроэнергию, приобретение и монтаж микротурбинных электростанций для автономного энергоснабжения становится более чем целесообразным мероприятием. Через непродолжительное время цены на электроэнергию станут окончательно свободными. Стоимость электроэнергии будет расти!ЯНМАР и FG WILSON себестоимость производимой электроэнергии и тепла в 3–4 раза ниже действующих по стране тарифов, и это без учета высокой стоимости подключения к государственным электросетям (60 000 рублей за 1 кВт в Московской области, 2011 год).

Сроки возврата денежных средств потраченных на автономную электростанцию или микроэлектростанцию зависят от объемов потребления тепловой энергии и от равномерности электрических нагрузок. Сроки окупаемости автономных электростанций при эксплуатации в коттеджных поселках составляют 4–8 лет.

Чтобы разделить затраты на покупку электростанции можно объединить усилия нескольких домовладельцев или оформить оборудование в лизинг .

Значительная стоимость источников энергии, трудности и дороговизна подключения газа и централизованного электроснабжения, а в некоторых случаях и техническая невозможность подвода сетей, заставляет обращать внимание на альтернативные установки, способные обеспечить отопление и работу электроприборов.

При определенных условиях решить эту задачу может мини ТЭЦ для дома, работающая на различном топливе.

Пример установленной мини ТЭЦ

Отличия мини ТЭЦ и традиционных генераторов

Генератор - устройство способное преобразовать различные виды топлива в электрическую энергию. Большинство массово эксплуатируемых установок приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания или газотурбинными установками. При этом значительная часть тепловой энергии, получаемая в результате сгорания топлива попросту выбрасывается на ветер.

Основные потери приходятся на систему охлаждения двигателя, выхлопные (отработанные) газы, нагрев смазочных жидкостей. По этой причине КПД всех существующих генераторов, которые можно использовать в частном порядке, невысок.

Мини ТЭЦ для дома на твердом топливе (или других типах источников энергии) позволяет использовать теплопотери, характерные генераторам, для получения значительного количества тепловой энергии . В промышленных масштабах теплоцентрали (ТЭЦ), работающие на крупных предприятиях, способны обеспечить потребности даже большого города. В последнее время все более востребованы становятся установки ТЭЦ сравнительно небольшой мощности, которые можно использовать в индивидуальных целях. При этом основной упор делается на агрегаты, способные работать на альтернативных источниках энергии (биотопливо, торф, брикеты и пеллеты, древесные отходы, дрова).

Современные ТЭЦ могут работать в двух основных режимах:

1. Когенерация - получение электрической энергии и сопутствующая выработка тепла.
2. Тригенерация - обеспечение электричеством и дополнительное получение не только тепла, но и холода для рефрижераторных установок.

Принцип работы и существующие виды ТЭЦ

Если для традиционной ТЭЦ основным агрегатом считается двигатель внутреннего сгорания, то мини ТЭЦ на дровах или древесных отходах работает за счет прямого сжигания топлива в котлах.

Поэтому несколько отличается и принцип действия установок:

• Вращение вала ДВС (двигателя внутреннего сгорания) приводит в действие генерирующую установку, вырабатывающую электроэнергия. Тепловая мощность снимается с системы охлаждения двигателя и из продуктов сгорания топлива.
• в основном работают в комплекте с паровой турбиной, вырабатывающей электроэнергию. Сжигаемое топливо позволяет получить пар, необходимый для работы турбин. В качестве источника тепловой энергии используется отработанный водяной пар и продукты сгорания (дым).

На практике чаще всего применяют следующие модификации ТЭЦ:

1. Агрегаты на основе ДВС . К ним можно отнести оборудование с бензиновыми и дизельными двигателями, газопоршневыми и газотурбинными установками. Наиболее производительными считаются именно газовые модификации.

Мини ТЭЦ работающая на дизельном топливе

Эксплуатация ТЭЦ с дизельным приводом осложнена тем, что установка должна работать практически на полную мощность. В противном случае двигатель разогревается недостаточно и снять тепловую энергию с него достаточно проблематично.

Средняя стоимость мини ТЭЦ данного типа зависит от вырабатываемой мощности. На сегодняшний день она составляет около 20-30 тысяч за каждый кВт электроэнергии. При этом стоит учитывать то, что минимальная мощность таких установок составляет 25-30 кВт, и использование их в личных целях достаточно проблематично.

2. ТЭЦ на отходах деревообрабатывающих производства вполне может использоваться в лесных местностях или при наличии дешевого источника топлива.

Мини ТЭЦ работающая на древесных отходах

Для частного дома вполне подойдет мини ТЭЦ от компании SUN SYSTEM. Такая установка вполне способна обеспечить потребности жилого дома площадью до 400 квадратных метров.

Мощность мини ТЭЦ данной серии составляет 3 кВт по электроэнергии и 10 кВт по теплу. Основу агрегата составляет двигатель Стирлинга, в качестве топлива используются пеллеты. Средняя стоимость установки составляет 19 тысяч евро.

3. На сегодняшний день различные компании предлагают мини ТЭЦ для дома на биотопливе различных модификаций. При выборе таких установок следует учитывать тот факт, что экономическая целесообразность применения данных устройств будет присутствовать только при ежегодном потреблении не менее 3000 кВт*ч электроэнергии и 20 тысяч кВт тепла.

Мини-ТЭЦ на биотопливе от MW Power

При этом быстро окупается только то оборудование, которое работает с максимальной загрузкой. В противном случае срок окупаемости оборудования может значительно увеличится. Данный вариант наиболее подходит для коллективного использования, например, на 3-5 коттеджей или целый небольшой поселок.

Современные разработки микро ТЭЦ

Так, микро ТЭЦ на основе того же двигателя Стирлинга,

VIESSMANN — VITOTWIN 300-W

• Идеально подойдет для небольшого загородного дома (при условии наличия доступа к природному или сжиженному газу).
• Средняя стоимость данной установки составляет 10,5 тысяч евро.
• Она позволяет получать 1 кВт электрической и 6 кВт тепловой энергии.

К основным преимуществам агрегата стоит отнести экономичность, низкий уровень создаваемого при работе шума. Еще одним плюсом считается простой монтаж (не сложнее обычного настенного котла).

Отопление в небольшом доме сделать довольно просто. Если немного разобраться в теме, то становится понятно – сложностей в его создании нет никаких. Простую систему можно сделать и своими руками, если, как говорят, «умеете завинчивать гайки».

Но, даже пригласив специалистов, нужно знать, как делается система отопления в небольшом доме, чтобы разговаривать с ними на одном языке и контролировать работу. Ниже приведена краткая инструкция по обустройству частного одноэтажного дома.

Сначала утеплять

Обогревать улицу? Не стоит. Нужно вложиться в утепление, чтобы потом за 5 -10 лет эти деньги «отбить» на отоплении, и затем получать чистую экономию.

Как утеплить дом – информации можно найти сколько угодно, но нужно пользоваться проверенными источниками, не то можно натворить…. В итоге ограждающие конструкции должны как минимум соответствовать нормативам по теплопотерям.

Мощность отопления

После этого уже принять решение о мощности системы отопления – не более 1 кВт на 10 м кв. площади дома. Итого, к обычному дому в 150 м кв. подойдет котел в 15 кВт. Следовательно, мощность радиаторов суммарная должна быть около 18 кВт.

Если бы не было утепления, для холодного дома площадью в 150 м кв, понадобилась бы значительно большая мощность оборудования. Сложно сказать какая точно, — все зависит от конкретных теплопотерь.

Но для типичного «холодного дома» 150 м кв. с недоутепленным чердаком и стенами в 1,5 кирпича и пр. наверняка потребуется котел киловатт на 30, не меньше, и радиаторы на 35 кВт, чтобы в нем можно было хоть как то, но не комфортно, существовать. Заметьте, какая разница в денежном выражении и в сложностях создания, если иметь дело с недоутепленным зданием.

Выбрать мощность радиаторов

Теперь нужно разбросать мощность радиаторов по комнатам. Учитывать площадь комнат не стоит, важна лишь косвенная оценка теплопотерь – протяженность наружных стен, наличие окон и дверей и их размеры.

На плане здания расставляем радиаторы под каждое окно, возле наружных дверей, определяем, сколько штук их понадобится. Затем высчитываем нужную мощность каждого радиатора в пропорции к общему их количеству и общей мощности.

Главный критерий «ручной» оценки теплопотерь – площадь остекления. Чем она больше, тем больше нужен радиатор.

С газом нет хлопот

Если по улице протянут магистральный газ, то выбор котла очевиден – газовый настенный котел для небольшого частного дома является лучшим выбором. Даже если есть возможность доставлять дешевые дрова, то обеспечение комфорта все равно побеждает — ничто не сравниться с простотой управлением автоматизированным газовым котлом.

Если в доме проживают постоянно, то обязательно устанавливается и резервный котел – как правило, твердотопливный.

Если нет газа

Если газа нет, то возможен и такой тандем – основной твердотопливный на дровах и угле, а резервный и вспомогательный – электрический, с мощностью которую разрешит энергонадзор (желательно для частного дома сразу же оформить трехфазное энергоснабжение, тогда и с электроктлом проблем не будет).

Электричество дорого, но оно в тысячу раз комфортнее угля. Заниматься топкой котла или печки – та еще работа, отнимающая часок времени ежесуточно. А когда твердотопливный потухнет, то можно подогреться и электрическим. А когда нас в доме нет, и топить некому? Лучше не замораживать строение, даже если залита не замерзайка, а чуть-чуть подогреться электрическим автоматизированным котлом.

Но если разрешения на большую электрическую мощность нет, то остается жить «на дровах».

Котлы на жидком топливе дороговаты в эксплуатации, да и требуют дополнительной емкости под топливо и аппаратуру снабжения котла. Используются когда нет другого выхода – ни газа, ни электричества, ни угля толком, одни дрова, да и те дорогие и сырые.….

Самотечное отопление – правильно ли это?

Если электроснабжение совсем не надежное, то для небольшого частного дома можно сделать и самотечное отопление, но оно обойдется раза в 2 дороже, чем принудительное с насосом, из-за большого диаметра труб.

Когда же электроснабжение «умеренно ненадежное», что в основном и бывает, то в частном доме применяют современную схему с насосом, а также обязательно и резервируют электроснабжение электрогенератором на солярке.

Электрогенератор обязательно снабжается автоматикой включения при отсутствии электроснабжения. Недопустимо содержать электрогенератор без полной готовности, т.е. при отсутствии электричества нужно идти в сарай и пытаться его откапывать и запускать ….

Схема разводки труб

Схема же разводки трубопроводов для небольшого дома применяется обычно тупиковая, с разнесением радиаторов на 2 плеча — до 5 радиаторов в плече. Тогда минимум гидравлических потерь и сбалансировать радиаторы в тупиках (жидкость стремится уйти через первый) можно.

Если же радиаторов по 4 в плече или меньше — то вообще проблем с тупиковой нет. А вот если в одном плече получается 4 а в другом уже 6, то с шестью радиаторами на тупик нечего мучится и лучше выбрать более дорогую (за счет увеличенного диаметра труб) но стабильную попутную схему.

Неплохая для частного дома и попутная схема подключения радиаторов, но она подороже – больше диаметр трубопровода понадобится, она лучше реализуется на больших площадях, когда с тупиковой схемой возникают уже проблемы с балансировкой.

Однотрубные же схемы, вовсе не дешевле, но зато имеют нагромождение проблем и рекомендованы быть не могут. Лучше отказаться также и от лучевой схемы – сложная регулировка и прокладка.

Водяной теплый пол в доме – проблема ли сделать?

Водяной пол сделать не проблема, если знать как. В создании теплого пола много нюансов, лучше пригласить специалиста с опытом создания теплого пола. Нужна прочная основа – нагреваемая стяжка пола не должна трескаться от вибрации. Затем изучается инструкция по созданию теплых полов на воде, эта схема, кстати легко интегрируется с радиаторной системой отопления.

Важно сделать основу абсолютно горизонтальной, чтобы избежать больших воздушных пробок, также необходимо разбить всю площадь пола так, чтобы обогревающие трубопроводы оказались примерно одной длины.

Плотность укладки – как и подбор радиаторов по мощности – в большей степени по теплопотерям в комнатах. И много других тонкостей, которые придется осуществить на практике.

Водяной теплый пол может быть лишь дополнением к радиаторам, создающим особый комфорт. Самостоятельно же теплый пол здание отапливать не может ввиду большой тепловой инерционности этой системы и не достатка мощности – температура ограничена +35 град, по комфорту и тепловому расширению материалов.

Какие радиаторы подойдут для небольшого дома

Если кто-то как-то сказал, что у какого-то типа радиаторов наилучшая энергоотдача или еще что-то там, например, «повышенная устойчивость к коррозии», то это просто рекламная уловка, мало влияющая на выбор радиаторов.
Для частного дома подойдут любого типа радиаторы. Поэтому смело выбираем те, которые наиболее красивые и дешевые. Разве что, можно учесть, что стальные цельнопанельные не имеют межсекционных стыков, поэтому они с незамерзайкой «на ты», т.е. не текут со временем.


Далее, обращаем внимание, что радиаторы нужно подключить правильно. Лучше всего применить схему «по диагонали», — подача вверху, обратка внизу с противоположной стороны. Но для коротких радиаторов (до 1м) подойдет и обратная схема – подача вверху, обратка внизу с той же стороны. Другие схемы подключения использовать нельзя.

Подобрать трубы

С выбором труб сложнее, так как наиболее дешевые «копеечные» полипропиленовые таят в себе не шуточную угрозу некачественной пайки с частичным перекрытием сечения наплавленным материалом. А снаружи это обнаружить не возможно.

Но риск такое допустить, все же не принимается во внимание на фоне цены этих труб, а в особенности их фитингов. К тому же сварку полипропилена легко освоить. А раз так, то можно потренироваться, испортить пару фитингов и посмотреть, – что значит перегреть или превысить глубину вложения, или прокрутить свариваемые детали. И постепенно научиться паять трубы самостоятельно.

При пайке самого полипропиленового трубопровода нужно соблюдать великолепную осторожность, прекрасную неторопливость, и быть готовым даже переделывать, если что.

Металлопластиковые трубы применить для небольшого частного дома также возможно, но фитинги их дороги, а их заделку лучше бы делал специалист. К тому же для радиаторной системы прокладка открытыми таких труб нежелательна – слишком уж они ранимые. Станет ребенок на трубу и прогнет – авария и остановка системы.

Осталось узнать диаметр труб, но его нужно рассчитывать по необходимому количеству горячей жидкости, при этом скорость не должна превышать 0,7 м/с. Не вдаваясь в сложности, скажем, что для отвода от котла и подачи мощности до 15 кВт нужен 32 мм (наружный диаметр!) полипропиленовый трубопровод. На одно крыло с мощностью 7,5 кВт – 25 мм. А для подключения одного радиатора или группы радиаторов до 4 кВт – 20 мм (внутренний диаметр 13,2 мм).

Схемы обвязки и применяемые фитинги

Важно чтобы теперь все было правильно смонтировано, например, сначала американка, затем отрезок трубы, затем, фильтр, опять американка, затем кран. В общем, для монтажа в принципе нужен опыт слесаря-водяниста.

Но даже делая в первый раз своими руками, можно и не допустить ошибок, а если ошибка закрадется, то можно все переделать. Все равно это будет дешевле, чем нанимать этого самого слесаря.

Важно лишь руководствоваться схемами обвязки котла, радиаторов, взятыми из надежного источника, и четко следовать всей последовательности устанавливаемых фитингов. Нужно напечатать эти схемы, а затем сверяться.

Кажущаяся простота обманчива. Например, грязевой фильтр должен быть только там, где положено, и повернут обязательно сборником мусора вниз, а не вверх, а расширительных бачок – согласно обвязке, а спуск воздуха должен быть именно здесь, а перед ним кран….

Как монтировать

Лучше начертить на стенах расположение труб и фитингов, распределить крепления – делать все не спеша.

Если монтирует отопление в доме наемный специалист, то желательно заглядывать, что он делает и побеседовать с ним насчет того, как не допустить брака при пайке полипропилена или стыковке других видов труб.

Мы выбрали подходящий котел и место его расположения (согласно проекту на газоснабжение, например), сделали его обвязку правильно. Правильно выбрали мощность каждого радиатора и разместили их строго под окнами (тепловая завеса).

А также правильно выбрали схему подключения – двухтрубная попутка (или тупиковая) с насосом и сделали это все правильно-выбранными трубами. Все. Можно заливать теплоноситель и включать систему.