Устройство независимой электросистемы позволит обеспечить энергией частные постройки, не подключенные к централизованным сетям. Результат поможет сократить энергетические расходы дач и домов. Но для того чтобы воспользоваться перечисленными плюсами, надо точно знать, как сделать автономное электроснабжение частного дома. Ведь правда?

Мы расскажем об устройстве независимых систем энергоснабжения. У нас вы найдете основополагающие принципы устройства и важные нюансы организации подачи электричества в частные жилые объекты. Представленная нами информация тщательно проверена, систематизирована, сведения соответствуют строительным нормативам.

В предложенной нами статье досконально разобраны варианты устройства частных энергетических систем, приведены и оценены все возможные источники получения энергии. Подробно изложены принципы сооружения и действия автономного электроснабжения, представленные данные подкреплены фото и видео.

Чтобы автономный комплекс корректно работал и производил объем энергии, полностью покрывающий потребности всех домашних устройств и предметов бытовой техники, перед монтажом оборудования проводят предварительный расчет общей мощности имеющихся в наличии электропотребителей.

К их числу относятся такие агрегаты, как:

• отопительная система жилого дома;
• холодильная техника;
• устройства по очистке/охлаждению воздуха;
• крупно- и мелкогабаритные бытовые приборы;
• насосный комплекс, осуществляющий поставку в дом воды из колодца или скважины;
• электрический инструмент для текущего ремонта, осуществляемого своими руками, и ухода за строениями и приусадебным участком.

Базовую мощность узнают из сопроводительных документов, выданных производителем и прилагающихся к каждому агрегату. Этот показатель у всех разный, но любые приборы и устройства одинаково требуют стабильной подачи энергии с определенной частотой электропотока и без перепадов напряжения.

В некоторых случаях учитывают еще и такой параметр, как синусоидальность формы переменного напряжения.

Автономная электрическая система позволяет круглогодично обеспечивать необходимый уровень комфорта в домах, расположенных далеко от центральных коммуникационных систем, отвечающих за поставку энергоресурса в жилые помещения

Данные о мощности приборов суммируют и таким способом выясняют, сколько реальных киловатт часов должна бесперебойно вырабатывать в день автономная электросистема. Рекомендуется превышать полученное число на 15-30%, чтобы в будущем иметь солидный запас на увеличение потребления энергии.

Наличие в частном доме комплекса автономного электроснабжения обеспечивает владельцу полную свободу действий. У него в распоряжении всегда будет нужный ресурс, независимо от того, какую цену установит на электричество государство

На следующем этапе определяют основные технические характеристики будущей энергосистемы. Эти параметры напрямую зависят от ее назначения.

Собираясь сделать резервный источник, подключающийся только в определенный момент, когда недоступно получение электричества через централизованные коммуникации, устанавливают предполагаемое время работы автономного оборудования, и на основании этих данных вычисляют нужную для нормального функционирования системы мощность.

Если же на «плечи» автономного оборудования планируют возложить все электрообеспечение в жилом помещении, хозяйственных постройках и на самом приусадебном участке, заранее четко высчитывают примерное дневное потребление.

На эту цифру накидывают еще 20-25% и таким способом получают фактическую базовую мощность, необходимую для полноценной работы коммуникационных сетей, оборудования и бытовой техники.

Выбирая в качестве альтернативного источника поставки энергии солнечные батареи, следует помнить, что в зимний период модули производят в 2-3 раза меньше ресурса, нежели во время наивысшей солнечной активности (с марта по сентябрь)

Имея на руках подробную техническую информацию, приступают к разработке проекта и выводят смету с полным объективным обсчетом предстоящих финансовых затрат на покупку агрегатов и оплату услуг по установке.

Специалисты, разумеется, справятся с монтажом быстрее и качественней, однако попросят за это солидную сумму. Домашние мастера тоже могут осилить основные части задачи, но для осуществления отдельных этапов все же разумнее будет пригласить профессионалов или хотя бы воспользоваться их советами.

Взвешенная оценка независимой системы

Современные системы для автономного электроснабжения используют самые разные ресурсы для выработки энергии. Это позволяет получать качественное электричество без перепадов даже в самых отдаленных и малонаселенных местах, куда еще не успели добраться все блага цивилизации.

Достоинства автономной электрики

Основное достоинство систем автономного электроснабжения – отсутствие норм потребления и платы за использованную энергию. Это позволяет обеспечить в жилом доме любой уровень комфорта, независимо от того, проходят ли рядом центральные коммуникации или нет.

Если предварительные расчеты мощности произведены верно и не занижены, система будет работать как часы и хозяева не столкнутся с такими проблемами, как неожиданное отключение электричества и перепады напряжения.

Веское преимущество автономного энергоснабжения заключается в отсутствии скачков, падения и превышения напряжения в сети, из-за которого в разы быстрее выходит из строя бытовая и компьютерная техника

Сведется к нулю риск того, что бытовая техника, имеющаяся в жилом помещении, выйдет из строя или сгорит из-за неожиданного скачка мощности. Количество и качество получаемой электроэнергии всегда будет одинаковым и именно таким, как было запланировано изначально в проекте.

Оборудование, обеспечивающее независимые поставки электроэнергии, имеет высокий уровень надежности и крайне редко выходит из строя. Это преимущество сохраняет актуальность при соблюдении базовых правил эксплуатации и регулярном обслуживании отдельных элементов и всей системы целиком.

Кроме того, уже сегодня работают экспериментальные программы, позволяющие владельцам продавать излишки электроэнергии государству. Однако об использовании этой интересной возможности стоит подумать заблаговременно, еще на стадии разработки проекта системы электрообеспечения.

Дополнительно потребуется оформить пакет разрешительных документов, подтверждающих способность имеющихся в наличии приборов вырабатывать нужный объем энергии надлежащего качества.

Недостатки независимого электроснабжения

К минусам независимой системы электроснабжения относят довольно высокую стоимость оборудования и значительные расходы на эксплуатацию.

К недостаткам автономного энергоснабжения относят необходимость выделять пространство под размещение оборудования, проводить самостоятельное обслуживание системы и замену изношенных элементов за свой счет

Электрики настоятельно рекомендуют хозяевам очень внимательно производить все расчеты и четко выяснять технические параметры запланированной к монтажу системы. Иначе может возникнуть ситуация, когда агрегат, производящий электроэнергию, выйдет из строя, так и не успев окупиться.

Ремонт автономного комплекса владельцы тоже осуществляют за свой счет, а эти услуги стоят значительных денег. Если же дом находится в отдаленном или труднодоступном районе, за мастерами придется поехать лично или дополнительно оплачивать выезд бригады на место.

Причем делать все понадобится достаточно быстро, так как домашние коммуникации и удобства, работающие на электроэнергии, в это время будут недоступны.

Если в качестве автономной системы по выработке энергии выбраны модули из солнечных батарей, их потребуется периодически очищать от мусора в ветреную погоду, а в зимний период обязательно освобождать от снега. Только при таком уходе они будут полноценно функционировать в течение всего эксплуатационного периода

Значительно снизят шанс поломки автономных устройств регулярный профилактический осмотр и плановое техническое обслуживание действующих агрегатов, но и для этого может понадобиться визит специалистов, стоящий денег.

Конечно, часть таких работ хозяин сделает самостоятельно, но более серьезные моменты, требующие определенного опыта и специфических знаний, все равно повлекут за собой профессиональное вмешательство.

Определение наилучшего источника энергии

Выбор альтернативного источника энергии для автономного – очень важный и ответственный момент, требующий серьезного подхода.

К самым популярным и наиболее распространенным вариантам относятся:

• генераторы, работающие на дизельном топливе или бензине;
• солнечные батареи и коллекторы;
• аккумуляторы большого объема и мощности;
• гидроэлектросистемы;
• преобразователи ветряной энергии.

Каждый источник имеет собственные уникальные характеристики и особенности. Владельцам следует заранее с ними ознакомиться и на основании этой информации определить оптимальный вариант системы, способной удовлетворить все электрические нужды частного жилого дома.

Особенности работы генераторов

Генератор – это самый быстрый и простой способ обеспечить частный дом электричеством. Для работы агрегат использует бензин или дизельное топливо и в результате его сжигания выдает необходимое количество энергии.

Главным преимуществом является полная независимость устройства от сезонных изменений и погодных колебаний. К недостаткам относится обязательное наличие на участке специально оборудованного хранилища для топлива, рассчитанного на объем от 200 литров.

Дизельная генераторная установка удобна и проста в эксплуатации, но для полноценного функционирования ей необходимо получать не менее 250 мл горючего в час. Мощные станции, способные обеспечить энергией небольшой частный домик с фактическим потреблением ресурса в несколько киловатт за сутки, будут «есть» примерно литр солярки в течение 60 минут

Чаще всего бензиновые и дизельные генераторные установки используют в качестве резервных или временных источников получения электроэнергии. Это обусловлено тем, что для полноценной работы приборы требуют значительных объемов горючего, стоимость которого постоянно увеличивается.

Мощный бензиновый или дизельный генератор способен при наличии нужного объема топлива обеспечить бесперебойную подачу электричества. Однако устройство в процессе работы производит очень много шума. Чтобы не страдать из-за нежелательных звуков, стоит разместить агрегат в одном из прилегающих хозяйственных помещений, расположенных на некотором расстоянии от собственного жилья и соседских домов

Само оборудование тоже имеет высокую цену и нуждается в профилактическом обслуживании. К более выгодным вариантам генераторных установок относят газовые агрегаты. Они не нуждаются в бесперебойных поставках горючего и не требуют наличия хранилища для топливных материалов.

Однако полноценную работу этих приборов обеспечивает такой пункт, как обязательное подключение к центральной газовой сети, что далеко не всегда является возможным и доступным.

Установка в доме газового генератора осуществляется только на основании пакета разрешительных документов и при обязательном участии в монтаже бригады мастеров из местного газораспределительного предприятия. Подключать к газопроводу прибор самостоятельно не рекомендуется во избежание потенциально возможных в будущем утечек и различных неполадок

Именно из-за этих сложностей генераторы редко выбирают в качестве основного источника для поставки электричества в частный дом.

Автономные солнечные электростанции

Для снабжения частного жилого дома применяют коллекторы или . Эти устройства поглощают световую энергию и преобразовывают ее в ток, который потом питает системы, устройства и приборы, работающие на электричестве.

Солнечные батареи (панели) представляют собой набор соединенных вместе и заключенных в раму полупроводниковых элементов, перерабатывающих ресурсы света в электрическую энергию. Оборудование не потребляет топлива и не нуждается в сложном высокопрофессиональном обслуживании.

Регулировка гелиосистемы происходит автоматически. Владельцу не требуется включать или выключать оборудование. Выработанная энергия скапливается в специальных аккумуляторных комплексах и позволяет использовать электричество круглосуточно в индивидуальном, удобно лично для хозяина режиме.

Солнечная батарея напрямую преобразует энергию света в электроток и, в отличие от генераторных установок, делает это абсолютно бесшумно, не мешая таким образом ни жильцам, ни соседям

Солнечные батареи высокого качества очень надежны и рассчитаны на полноценную эксплуатацию в течение как минимум 25 лет. К концу этого периода их работоспособность немного снижается и следующие 20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.

Таким образом, общий срок службы батарей составляет 45 лет, что значительно превышает показатели прочих автономных систем.

В отличие от ветряных генераторов, напрямую зависящих от определенных метеорологических явлений, солнечные батареи гарантированно выдают электроэнергию каждый день. В непогожие пасмурные дни их производительность становится немного меньше, но не прекращается полностью

Так как солнечный свет имеется практически везде, гелиопанели почти не имеют ограничений по установке. Размещать их можно на любом незатененном пространстве участка, обращая принимающую поверхность под определенным углом на южную сторону.

Выбирая место для расположения солнечных панелей на приусадебной территории, нужно следить, чтобы рядом не было высоких деревьев и строений, загораживающих солнце и отбрасывающих тень. Иначе батарея не сможет работать в полную силу

Если размеры приусадебной территории не позволяют выделить для оборудования отдельное свободное место, уместно использовать для монтажа системы поверхность крыши жилого дома или кровлю хозяйственных построек.

Несмотря на некоторую хрупкость, солнечные панели имеют значительный вес и требуют четкого и надежного крепления. Специалисты настоятельно рекомендуют перед монтажом оснастить кровельную конструкцию прочными балками или подпорками, чтобы в будущем крыша не обвалилась, не выдержав дополнительной нагрузки, не предусмотренной изначальным проектом

Ветряные и гидроэлектрические системы имеют фиксированный уровень мощности. У гелиосистем эта величина плавающая и зависит только от количества установленных батарей. Солнечные панели можно использовать в качестве дополнительных энергетических источников. В этом случае понадобится , с которым ознакомит рекомендуемая нами статья.

Если в большом количестве энергии на данный момент нет потребности, можно поставить агрегат миниатюрных габаритов, а в случае надобности в удобное время нарастить дополнительные панели и увеличить объем получаемого ресурса.

Энергия ветра для автономного электроснабжения

В том случае, когда метеорологические или какие-либо другие объективные причины не позволяют установить солнечные батареи или коллекторы, есть смысл обратить внимание на . Он представляет собой турбину, размещенную на высоких (от 3 метров) башнях.

Она улавливает кинетическую энергию вихревого потока, преобразует ее в механическую энергию вращением ротора и потом превращает в электроресурс посредством специальных инверторов.

Владелец частного дома, запланировавший установку ветряного генератора мощностью более 10 кВт, должен тщательно изучить информацию об изменениях направления и силы ветра в своей местности за последние 20 лет

Статистику могут предоставить метеослужба и различные интернет-сервисы, позволяющие наблюдать за погодой в онлайн-режиме. Если ветра в регионе считаются редким явлением и не имеют нужной силы, монтировать «ветряк» будет нецелесообразно.

Агрегат отличается надежностью, создает вредных выбросов в атмосферу и не оставляет отходов производства, но для полноценной работы остро нуждается в постоянном ветре, дующем со скоростью не менее 14 километров в час. Это очень важное условие, и если его не соблюсти, прибор просто не справится с поставленными задачами.

Локальные системы гидроэнергии

Использование гидротурбины для обеспечения жилого дома электричеством – вполне реальный и выгодный вариант, но лишь в том случае, когда вблизи строений располагаются речка или озеро. Небольшая система, работающая на энергии воды, абсолютно безопасна как в экологическом, так и в социальном плане, очень проста в эксплуатации и имеет хороший КПД.

Малые гидротурбины полностью автоматизированы и не требуют участия в своей работе человека. Качество вырабатываемой ими энергии соответствует всем требованиям ГОСТа как по частоте, так и по уровню напряжения

Полный ресурс работы превышает 40 лет. Для корректного функционирования система не нуждается в крупных водохранилищах и не требует затопления больших территорий. Перед установкой необходимо составить проект монтажа и получить соответствующие разрешительные документы.

Аккумуляторы для автономных систем

Принцип работы аккумулятора понятен и несложен. Пока в центральной сети имеется электричество, батареи заряжаются от розетки и накапливают в своих блоках ресурс. функционируют аналогичным образом.

Когда поставки энергии прекращаются, модули через специальную отдают электрику бытовым приборам и различным домашним системам.

Выбирая аккумулятор для создания резервной электросистемы в жилом доме, стоит определить, какие приборы и модули бытовой техники обязательны к подключению в случае отсутствия света. Сложив вместе их базовую мощность, можно получить число, обозначающее емкость аккумулятора, способного обеспечить энергией самые необходимые устройства

Для постоянного обеспечения жилого помещения электричеством они не подходят, зато с ролью резервного комплекса справятся на отлично.

С лучшими разработками для организации альтернативной энергетики загородного дома ознакомит , полностью посвященная этому интересному вопросу.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик №1 наглядно продемонстрирует, как собрать своими руками автономную систему электроснабжения частного дома из солнечных батарей. В видео даны полезные советы от мастера с подробным показом каждого действия и описанием используемого оборудования:

Ролик №2 знакомит с тем, что следует выбрать для создания в доме резервной электрической системы: генератор или аккумулятор. Обзор агрегатов, плюсы и минусы, сравнительные характеристики и принцип работы поможет самостоятельным мастерам в осуществлении идеи:

Ролик №3 представляет, как работает ветрогенератор, способен ли он покрыть все потребности среднестатистического жилого дома в электроэнергии:

Роликом №4 представлен независимый комплекс электроснабжения для загородного дома с использованием различных ресурсов и установок. Обозначены достоинства и недостатки системы из солнечных панелей, инвертора МАП и прогрессивного ветрогенератора:

Потребность в организации автономного электричества для частного дома может возникнуть по разным причинам, например, из-за проблематичности подключения к уже существующей сети или ввиду отсутствия центральных коммуникаций в районе расположения жилья.

Нестабильно подающееся напряжение, перебои питания или регулярные отключения тоже могут вынудить владельцев недвижимости задуматься о получении энергии из альтернативных источников. Правильно рассчитанная и корректно смонтированная система позволит забыть о всех проблемах с электрикой.

Расскажите о том, как сооружали автономную систему энергообеспечения на загородном участке. Не исключено, что в вашем арсенале есть способы, не приведенные в статье, и сведения, полезные для посетителей сайта. Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, делитесь впечатлениями, размещайте фото, задавайте вопросы.

Считаю важным, в меняющемся и непостоянном мире, быть абсолютно независимым на сколько это возможно. В данный момент рассматриваю вариант устройства дома с автономными системами жизнеобеспечения, замкнутого цикла и экологически безопасного. С местом (регионом) строительства каждый решает для себя сам и, более того, об этом много статей и постов. Решил поделится найденной информацией и мыслями по данному поводу. В большей степени выкладываю картинки для наглядности. Вариантов очень много, покажу некоторые из них.
Все начинается с проектирования. Необходимо учитывать множество факторов. Экодом должен обеспечиваться теплом, горячей водой и электричеством только за счет солнечной энергии и являться домом нулевого энергопотребления (не использующим невозобновимые источники энергии). Получение тепловой энергии из солнечного излучения осуществляется в солнечных (воздушных или жидкостных) коллекторах, а электрической энергии - в солнечных батареях. Избытки тепловой энергии накапливаются и хранятся в сезонных и суточных аккумуляторах тепла. Длительному сохранению тепла в доме способствуют также архитектурные и конструкторские решения, эффективные утеплители. При недостатке «солнечного» тепла и электроэнергии в экодоме используются другие генераторы тепла на возобновимом топливе, а так же централизованная энергосистема. Для строительства экодома должны использоваться местные строительные материалы, малозатратные по способу добычи, переработке, перевозке, позволяющие применять технологии строительства дома без тяжелой техники. При эксплуатации экодома необходимо применять естественные биоинтенсивные технологии для переработки и утилизации органических отходов (твердых, жидких) и для повышения плодородия почвы, выращивания сельхозпродукции. Это можно обеспечить ведением органического земледелия и выращивания компостных культур для удобрения сада-огорода без привоза удобрений извне. Экодом должен обеспечить накапливание экологического ресурса участка, на котором он построен.
Пример.

1.Солнечный коллектор.
2.Грунтовой сезонный тепловой аккумулятор.
3.Трубы каркаса с вентиляционными каналами.
4.Соломенные блоки.
5.Вентиляторы системы принудительной вентиляции.
6.Теплообменник-рекуператор.
7.Канал в грунте.
8.Армированное стекло
9-10.Полимерная гофрированная трубка.
11.Теплоизолированный бак горячей воды.
12,14,15,20.Воздушно-дренажные каналы.
13.Теплоизолированный гравийный фундамент.
16,17,18.Задвижки.
19.Локальная система биообработки и утилизации стоков для повышения плодородия приусадебного участка.
Архитектура


Пример дома с элементами солнечной архитектуры.

При проектировании необходимо учитывать количество членов семи и будущие потребности.




Архитектура экодома-коттеджа. Внешний вид и планировка




Архитектура экодома-подворья из разных строений

При планировании надо стремиться к уменьшению размеров придомового участка, изымаемого из природы (площадь самого дома и площадок с твердым покрытием). Планировка участка предполагает оптимальное взаимное расположение дома, цветника, ботанической площадки с учетом естественного уклона, направления ветров, окружающей растительности, распределения грунтов.


Планировка участка и прилегающей территории для экодома с активным ведением на участке сельхоздеятельности.

Утепление.

Утепление. Будем исходить из того как теряет тепло традиционный дом.


Все внутренние отапливаемые помещения в разных вариантах конструкции экодома должны быть так теплоизолированы от внешней среды, чтобы теплопотери за год были меньше, чем количество тепла, которое можно получить за год от солнца и аккумулировать в доме. Особое внимание следует обратить на то, чтобы в конструкции корпуса не было мостиков холода.



Как должен быть утеплен экодом

Схемы утепления разных конструкций корпуса экодома.

Фундамент
Традиционно используются следующие типы фундаментов: столбчатые, ленточные, фундаменты из мелких блоков.

Для строительства экодома из этих типов фундаментов лучше подходит буронабивной.

Достоинства. Буронабивной фундамент минимально разрушает ландшафт, он дешевле, т.к. исключается рытье котлована, такой фундамент не требует утепления, гидроизоляции и пароизоляции. На его строительство расходуется меньше бетона и его исполнение возможно без тяжелой строительной техники. Не требуется защиты от радона.
Замечание. При таком фундаменте экодом не имеет подвала. Для размещения инженерного оборудования строится специальное техническое подполье, значительно меньшее, чем подвал. Оборудование можно разместить также в цокольном этаже или в техническом помещении первого этажа.


Ленточный фундамент для дома.


Фундамент из мелких блоков.

Дренажная система при устройстве фундамента.

Для увеличения долговечности фундамента и защиты его от подземных вод, дождевой и талой воды, просачивающейся с поверхности земли, вокруг фундамента устраивают дренажную систему.


Узел состыковки фундамента, перекрытия и стены.

При проектировании узла сочленения фундамента, перекрытия и стены надо избежать мостиков холода.

Перекрытие первого этажа
Возможны три варианта перекрытий для первого этажа:
а) над отапливаемым подвалом
б) над вентилируемым подпольем
в) по грунту.


Стены
При строительстве экодома могут использоваться различные типы стен. Важно обеспечить необходимую теплозащиту и тепловую инерцию экодома. Конструкция стены выглядит следующим образом, если послойно рассматривать ее в направлении изнутри - наружу: сначала идет слой отделки (побелка, обои и т.д.), затем - слой штукатурки, пароизоляция, несущая часть стены (из кирпича, бетона, дерева, грунтоблоков и т.д. или каркас), слой утеплителя, вентилируемый зазор, облицовка. Для упрочнения конструкции стены между слоями устраиваются специальные связи. Стена может состоять из однородного теплоизолирующего материала, а может состоять из тяжелой несущей части и легкого утеплителя. В последнем случае утеплитель всегда располагается снаружи.

Утеплитель
При строительстве энергоэффективного дома можно использовать любой утеплитель. Лучше всего со сроком эксплуатации, равным сроку эксплуатации дома. Утеплитель должен обеспечить такую теплозащиту дома, чтобы суммарные теплопотери зимой были меньше, чем количество солнечной энергии, накопленной летом в сезонном аккумуляторе.
Наиболее широко применяются два типа утеплителя: засыпка легким материалом и плиты из тонких искусственных волокон. При использовании засыпки необходимо предусматривать будущую усадку. Плиты из утеплителя применяются по рекомендации изготовителя. Если срок действия утеплителя меньше срока эксплуатации, необходимо предусмотреть технологию его замены, в том числе - демонтаж облицовки.


Перекрытие второго этажа
Перекрытие между первым и вторым этажами обыкновенное, если второй этаж отапливаемый

Крыша
Типы крыш: совмещенная (применяется для мансардного этажа) и холодная традиционная (для обычного одноэтажного и обычного двухэтажного дома).

Окна, двери.
Простейший способ добиться повышения энергоэффективности окна - это исключение функции проветривания (вентиляции), - и применение теплоэффективных ставень. Простая конструкция окна с внутренней задвигающейся теплоэффективной ставней.



Окно с тройным остеклением и теплоэффективной задвижной ставней.

Входной тамбур
Входной тамбур может быть совсем небольшим - иметь размеры равные толщине стены и размеру дверей. Для удобства проход в технический подвал и в погреб в зимнее время года можно сделать из тамбура, сделав его достаточно большим (выход из тамбура в ледник делать не обязательно, т.к. он эксплуатируется в летнее время года).

Система отопления

Система воздушного солнечного обогрева.

Если построить теплый экодом, как описано в предыдущей главе, то прямое использование солнечной энергии с середины февраля по май и с сентября по октябрь, обеспечит экодом теплом.
В этот период отапливать экодом проще всего при помощи воздушных солнечных коллекторов. Типичная система воздушного солнечного обогрева представлена на Рис. Система состоит из воздушного солнечного коллектора, воздуховодов, вентилятора. Если температура в помещениях недостаточна, то горячий воздух из коллектора попадает в комнату. Более холодный воздух из комнаты подается в воздушный коллектор и подогревается в нем. Если в помещениях тепло, то горячий воздух поступает в тепловой аккумулятор. Воздух начинает циркулировать, когда работает вентилятор, который приводится в действие солнечной батареей. Такая система удобна тем, что вентилятор работает только тогда, когда солнечная батарея вырабатывает электричество и именно в это же время солнечный коллектор нагревает воздух. Весной осенью система работает на нагрев помещения и на накопление тепла в суточном аккумуляторе. Летом эта энергия накапливается в сезонном аккумуляторе.

Воздушный солнечный коллектор

Площадь воздушных коллекторов, необходимая для нагрева помещений в экодоме определяется теплотехническими параметрами дома. В отсутствии солнца недостаток тепла компенсируется дровяной печью медленного горения с каталитическим дожиганием горючих газов.

Каталитическая печь медленного горения

В настоящее время солнечная система обогрева не в состоянии обеспечить полностью отопление дома весь отопительный период. Поэтому для подогрева экодома используются дополнительные печи на растительном топливе. Самые лучшие - это дровяные печи медленного горения с каталитическим дожигом горючих газов (Рис. 6.3). Низкие теплопотери экодома позволяют использовать печи малой мощности. Кроме того, дрова являются возобновимым источником энергии.

Теплый пол.

Воздушное отопление


Схема установки печи-калорифера для системы воздушного отопления дома:
1 - калорифер; 2-4, 6 - каналы; 5 - решётка; 7 - вентилятор.

Печь-калорифер

Печь-калорифер, разрез

Соединение калорифера с топливником

схема распределения тепловых потоков в доме с воздушным отоплением

Система ГВС.

Водогрейные системы, использующие солнечную энергию, бывают двух типов: с естественной и принудительной циркуляцией воды.

Термосифонная водогрейная система с водяным солнечным коллектором

Система солнечного нагрева воды с принудительной циркуляцией.

Суточный водяной аккумулятор тепла


Суточный водяной аккумулятор тепла.
ЭГ - электрогенератор;
ТГ - теплогенератор;
1 - бак с водой; 2 - дымовые трубы; 3 - кожух; 4 - каналы подачи теплого чистого воздуха; 5 - нижняя (входная) дымовая камера; 6 - верхняя (выходная дымовая камера; 7 - подача дыма в регенератор; 8 - подача чистого воздуха к ТА; 9 - кожух; 10 - поверхность теплообмена; 11 - забор чистого холодного воздуха; 12 - забор теплого отработанного воздуха; 13 - выхлопная труба; 14 - переключатель; 15 - канал подачи сбросного воздуха в теплицу; 16 - шторки; 17 - вент-каналы вертикальные; 18 - дымосос.

Холод

Встроенный в стену зимний холодильник

Погреб

Один мой знакомый – по специальности и по призванию радио механик, нашел интересное применение своим способностям. Любовь к изобретениям он реализовал в своем доме, собственноручно сделав его фактически автономным. Те, кто еще вчера смеялся над идеями Павла, сегодня, после подорожания коммуналки и повышение стоимости электроэнергии, изрядно завидуют экономии, которую дает энергонезависимый дом.

Двухэтажный дом Павла находится в областном центре под Кировоградом. И хотя его улицу можно найти не сразу, однако пройти мимо дома изобретателя невозможно. Еще издалека виднеется ветряк. Подойдя ближе, видишь, как на крыше дома сверкают солнечные батареи. Около сотни домашних цветов размещены на стеклянной веранде и в зале дома. В доме действительно тепло, под ногами - пол с подогревом. Недалеко от двери - небольшая лестница на второй этаж, который напоминает мастерскую. Там Павел и колдует над своими изобретениями.

Мужчина рассказывает, идея сделать дом энергонезависимым возникла пять лет назад. По мнению натолкнули сами энергетики, не спешили менять столбы, когда люди сидели без света.

Предыстория

Все началось в 2010 году. Было очередное повышение тарифов, а затем, осенью, в нашем микрорайоне проводилась плановая замена столбов. Мы сидели без света. Никто не знал, когда в домах появится электроэнергия. И я, несмотря на яркое солнце, задумался: природа дает столько света, столько энергии, а в доме темно, мы ее не используем. К тому же, кто знает, что будет дальше? Сколько еще будут отключать свет? А вдруг возникнет какая-то чрезвычайная ситуация? Тогда и появилось желание быть энергонезависимым, - вспоминает Павел.

I этап

Сначала мужчина купил автономный инвертор. Объясняет: это такое устройство, которое работает автономно. Когда отключается электроэнергия, он начинает работать от аккумуляторов и подает звуковой сигнал. Устройство преобразует низковольтное напряжение аккумуляторов в напряжение в 220 вольт.

Потом аккумуляторов стало не хватать, я их постепенно покупал, заряжал от генератора, инвертор давал напряжение, все было без шума и хорошо работало. Вот так у меня в доме появилась электроэнергия, тогда как соседи сидели без света, - рассказывает Павел.

II этап

Впоследствии он приобрел солнечную батарею. Заказал ее в интернет-магазине «Хоум Энерджи». Тогда, вспоминает, устройство стоил около трех тысяч гривен. Сегодня Павел имеет четыре батареи. Одной, признает, было мало.

III этап

Через некоторое время я приобрел еще и ветрогенератор. Ветер бывает сильный, его тоже хотелось использовать. К тому же солнечно не всегда. Меньше добывается солнечной энергии зимой. Особенно в этом году. Кажется, за последние 130 лет эта зима была менее солнечной. Поэтому я и не отказался полностью от электроэнергии. Когда солнечно, дом независимый от центрального энергоснабжения. Если нет - срабатывает автоматическое переключение. Если Солнца много, будет заряжаться и отключения, если мало - то частично используется и центральная электросеть, - объясняет Павел и добавляет, что освещение в доме включается и выключается автоматически.

Наступает вечер - свет включается, утро - выключается. Все лампочки на 12 вольт, некоторые на 24. Они установлены по всему дому. В темное время суток всюду свет, как днем. Вы у меня даже выключателей не увидите! Эти лампочки используют не преобразованную электроэнергию, что означает минимум затрат.

Планы на будущее

В ближайшее время Павел планирует установить солнечный концентратор. Объясняет: это такое поворотное устройство. Он собирает солнечную энергию и фокусирует ее, направляет в те места батареи, в которые нет прямого попадания лучей. Говорит, это позволит получать максимально возможное количество солнечной энергии в любое время дня. Мужчина уже обустроил собственную систему автономного отопления, отказавшись от газового котла. Говорит, разработал ее из всех существующих сегодня систем отопления.

Кратко о отопление дома

Рекуператор, кондиционер, тепловой насос - это систему очень трудно объяснить. Если коротко, под полом у меня находится камера с батареями, под которыми тлеет всякий хлам - трава, мусор, дерево. Оно тлеет, как сигарета, и передает энергию по трубам, которые соединены с общей системой дома. Через специально построенные каналы одним идет угарный газ, другим - чистый воздух. Эта система называется рекуператор, можно назвать и своеобразным котлом. Дым выходит через дымоходы. Он уже холодный, поскольку температура всего того, что сгорает, отдается непосредственно в батареи, - объясняет изобретатель.

В планах - изготовление коллектора. Уверяет, это устройство, которое он планирует разместить на втором этаже дома, отапливать дом без всяких солнечных батарей. Я планирую сделать коллектор. Это будет большая коробка, черная внутри. Коллектор ловить лучи, греть его и закачивать теплый воздух прямо в дом, - объясняет кировоградский Кулибин.

Пара советов тем, кто хочет сделать дом эффективным и автономным

Сколько именно экономит денег, сделав дом фактически энергонезависимым, человек, признается, не подсчитывал. Однако утверждает - затраты на электроэнергию теперь на 70% меньше. Многие хотят сейчас сделать свой дом энергонезависимым. Но средств на это нужно потратить немало. Пять лет назад мне обошлось это примерно в 20-30 тысяч гривен. Но я старался на всем сэкономить. На солнечных батареях, конечно, не сэкономишь. А вот на аккумуляторах можно, к тому же я на них хорошо разбираюсь. Из нескольких старых я, например, собрал два-три мощных, - объясняет Павел и дает советы тем, кто хочет начать реально экономить и понемногу делать свой дом автономной.

Во-первых, надо утеплять дом. Очень большие расходы идут на обогрев улицы, особенно в тех, кто пользуется центральным отоплением. Главная задача - сохранять то тепло, что есть. Утеплить помещение можно и самостоятельно. Достаточно вырезать пластины пенопласта необходимого размера, прикрепить их к стенам Церезитом, сделать внешнюю отделку и все. Я, например, планирую сделать некую камеру вокруг дома - из стеклянных колб, которые будут давать эффект термоса, - рассказывает радиомеханик.

Во-вторых, приобретите минимальный «джентльменский» набор. Инвертор, чтобы иметь возможность пользоваться электроэнергией, когда выключают свет, и хотя бы аккумулятор, - советует Павел. Установить солнечные батареи несколько проблематично. Для многих из них некуда деть. К тому же в многоквартирных домах приборы могут украсть. Удобнее установить и солнечную батарею, и коллектор тем, у кого частные дома.

Когда я только начинал делать свой дом энергонезависимым, многие скептически говорил, что ничего не получится, что мои намерения - ерунда. Дешевле платить за коммуналку, чем покупать солнечные батареи. Но сейчас, после подорожания тарифов и заявлений правительства о повышении цен осенью, таких упреков уже нет. Многие наоборот интересуется. Правда, наш регион несколько отсталый в этом смысле. На юге, западе страны есть немало хозяев, которые установили солнечные батареи. Люди начинают понимать, что за автономными домами - будущее, - агитирует Павел.

Как сделать автономный дом своими руками: реальный опыт
В статье описан опыт человека по созданию автономного дома своими руками, а также разные способы отопления дома.

Строим дом своими руками

Последние статьи

Полезные статьи

Автономный частный дом

Наверное, многие из вас слышали о нетрадиционных методах производства энергии. Эти методы применимы для понятия самостоятельный дом. В номенклатуре он также иногда именуется как автономный дом.

Такой дом не должен потреблять что-либо извне. Он может быть успешно отделен от систем газопровода, электроэнергии, водоснабжения и канализации. В нем можно жить почти бесплатно, за исключением покрытия временных расходов на удаление мусора, покупки некоторых товаров, которые невозможно производить самостоятельно.

Понятие «самостоятельный», в принципе, следует рассматривать в несколько более широком смысле. Наверно, более целесообразно употреблять понятие самостоятельной усадьбы (хозяйства). Не следует понимать это так, что дом должен быть окружен рощами из овощей и фруктов, но все же участок земли будет необходим.

И так, что же нам нужно в доме?
Для типичного дома необходимо использовать некоторые вещи (услуги), без которых жить оказалось бы весьма сложно и неприятно, а именно:
- отопление,
- горячее водоснабжение,
- электроэнергия для бытовой техники,
- энергия для приготовления пищи в виде газа, горючей жидкости или электроэнергии,
- питьевая вода,
- отведение сточных вод.

Самым важным для вас из этого списка естественно окажется отопление. Во-первых, потому, что в вашем климате больше всего энергии расходуется для удовлетворения этой потребности. В связи с небольшой энергией солнечных лучей ее будет недостаточно для использования вами своих целях, хотя концепция солнечного нагрева начинает приобретать интерес среди инвесторов. Даже при жесткой экономии в доме необходимо минимум 15 кВт/м2 энергии в год для отопления. Это не много, потому эта цифра соответствует сжиганию около 3-4 кг дров, но ведь дрова вам нужно будет приобретать.

Просто дрова, или, распространяющиеся в наше время, брикеты из отходов производств, лучше всего подходят для удовлетворения нужд отопления дома.
Для нагрева горячей воды вы можете использовать панели солнечных батарей при поддержке по мере необходимости обычного источника тепла - это может быть котел центрального отопления.

Альтернативой дровам и сгораемым брикетам является самостоятельное производство биогаза. Его возможно производить в простой биогазовой установке, которую можно сделать своими руками у дома. К сожалению, в процессе превращения биомассы в биогаз потеряется больше, чем 50% содержащейся в ней энергии. С другой стороны, в производстве биогаза можно использовать огромное количество различного сырья, например, навоз, продукты анаэробного сбраживания, скошенная трава и растения.

А как быть с электропитанием дома? Вы вполне можете получать электроэнергию из возобновляемых источников энергии, а именно ветряных турбин и фотоэлектрических элементов. Этот источник вам необходим потому, что турбины и солнечные панели производят электричество сами по себе, без каких-либо дополнительных усилий с вашей стороны. А также не требуют расходов, кроме замены изредка батарей аккумуляторов.
К сожалению, батареи необходимы для постоянного хранения энергии между моментами, когда она производится (днем солнце светит, дует ветер) и моментами ее использования, когда производство электроэнергии невозможно (ночь, штиль).

Другим решением является производство электроэнергии с помощью генераторов, работающих на биогазе, который вы уже производите. Используя тепло от охлаждения корпуса такого генератора, вы можете почти бесплатно получить горячую воду или даже отопление.

Питьевая вода может быть получена из собственной скважины. Это решение является самым популярным, но не только. Вы можете также собирать дождевую воду, и после переработки, использовать ее для пищевых целей. Здесь важно прежде всего обеспечить достаточное количество накопления дождевой воды и эффективное использование, предусматривающее отказ от туалетных бачков и т. п.

Сточные воды отходят сами по себе и ними не трудно управлять и предусмотреть самостоятельную биологическую очистку растениями.

Строим дом своими руками
Дом, который ничего не потребляет из внешнего мира. За исключением товаров, необходимых самому человеку.

Автономный дом своими руками

Постоянный рост цен на энергоносители, дороговизна или невозможность подключения к централизованным газовым и электрическим сетям заставляет загородных жителей искать способы решения этих проблем. Одним из вариантов становится строительство автономного дома. Наш портал уже неоднократно рассказал об основных компонентах такого жилища. Практика показывает, что решение задачи по возведению автономного коттеджа требует комплексного подхода.

Итак, из этой статьи вы узнаете:

• Что такое автономный дом.
• Для чего ему необходимо дополнительное утепление.
• Какие инженерные решения чаще всего применяются в автономном доме.

Особенности возведения автономного дома

Любое строительство загородного дома следует начинать с проекта, а проекту обычно предшествует идея и желание иметь коттедж с определённым набором качеств. Одно из ключевых требований, которым должен отвечать загородный дом - это комфортные условия проживания. Тепло, свет, вода - базовые компоненты нормальной жизни на своей «земле». Исключив один из них, например, лишившись отопления зимой или электричества, мы переходим в режим экстремальных условий проживания.

Поэтому любой человек, решивший построить дом, в первую очередь должен узнать, есть ли на участке или предвидятся в будущем все необходимые коммуникации. Воду можно добыть самостоятельно – пробурив скважину или выкопав колодец, но без постоянного источника электроэнергии и тепла современный дом превращается в холодную коробку.

Не работают циркуляционные насосы, из крана не течёт вода, останавливается система отопления (оставим за рамками данной статьи т.н. гравитационную систему, с естественной циркуляцией теплоносителя), не работает TV, компьютеры, освещение и т.д.

Практика показывает, что не всегда есть возможность подключить коттедж к централизованной электросети и провести магистральный газ. Причины - высокая цена на подключение, отсутствие достаточной электрической мощности и т.д. Появляется мысль - уйти в «автономку», т.е. построить дом, не зависящий от поставщиков энергоносителей.

Однажды я понял, что не хочу жить в городе. Меня потянуло на природу, появилась некая идея с сельским хозяйством. Начал искать участок под небольшую ферму и собственный дом.

В результате поисков пользователь выяснил, что всё, что предлагается и подходит под его требования, не имеет коммуникаций. Электричество, вода, газ отсутствуют, а за подключение к электросети просили неподъёмные суммы. Kolhoz стал изучать FORUMHOUSE на предмет альтернативной энергетики. Так, со временем у него появилась солнечная электростанция для автономного проживания, о которой будет рассказано ниже. Причём, подобный случай далеко не единичный.

От моего участка до линии подходящей мощности — около 800 метров. Естественно, за 550 руб. мне никто не собирался делать электроснабжение. О магистральном газе даже и говорить не стоит. Суммы нереальные.

В результате Nickd55 собрал себе систему автономного электроснабжения. В неё вошли - солнечные батареи, 2 ветрогенератора, аккумуляторы и автоматика. Обошлось всё это примерно в 5 раз меньше, чем хотели получить сети-монополисты.

С тех пор, как я сделал себе «автономку», я забыл, что такое бензогенератор и аварии на подстанции, когда весь поселок погружается во тьму. Теперь я спокойно жду, когда ко мне подведут электричество. Моя система станет аварийной и будет просто экономить мои затраты на сетевое электричество.

Бесперебойное электроснабжение - краеугольный камень, на котором базируется работа всех инженерных систем современного дома.

Зачастую при словосочетании «автономный дом» воображение рисует дорогой коттедж в стиле хай-тек, увешанный солнечными батареями, гелиоколлекторами и с ветряком на участке.

Поэтому многих останавливает цена на подобные системы. Тем не менее, за последние годы произошли перемены, а оборудование для построения «автономки» стало более доступным для массового потребителя.

FORUMHOUSE уже подробно рассказывал об особенностях выбора источника альтернативной энергии для автономного дома. Посмотрим на эту задачу под другим углом и сформулируем основные требования к такому жилищу.

Конструктив автономного дома

Климат в нашей стране суровый, холодный, а отопительный сезон, в зависимости от региона проживания, может длиться 6-7 месяцев. Т.е., надёжная и бесперебойная работа системы отопления в автономном доме выходит на первое место. Для работы современной системы отопления (если мы не используем печное отопление) необходимо электричество.

Электричество также необходимо для работы насосной станции, погружных насосов и всего бытового оборудования в доме. От количества потребляемой электроэнергии зависит мощность автономной электростанции. При этом из вида упускается важный момент - недостаточно просто рассчитать энергопотребление в доме, надо свести его к минимуму.

Если этого не сделать и просто наращивать мощность электростанции, мы придём к неоправданному увеличению стоимости всей системы. Сроки окупаемости системы (экономическая выгода от строительства автономного дома) в этом случае превысят все разумные пределы.

Поэтому дом должен быть с самого начала предназначен для автономной эксплуатации. Навесив на неутеплённый брусовый коттедж солнечные батареи и гелиоколлектор, мы получаем несбалансированную систему. Т.е. часть энергии, получаемой от альтернативных источников, просто вылетит на улицу.

Кроме этого, батареи должны быть установлены так, чтобы на них максимально попадали солнечные лучи (например, на южном скате крыши). Если дом уже построен, но при его возведении не сделали правильное ориентирование по сторонам света (южная и северная сторона), придётся ломать голову, где и как разместить солнечные батареи, городить специальные крепежи, выделять под батареи место на участке и т.д.

Установка солнечных батарей или гелиоколлектора по принципу «лишь бы повесить» может привести к тому, что они будут выглядеть на доме чужеродным элементом, нарушающим всю эстетику здания.

Также существует и другой подход, когда конструкция дома и его дизайн полностью «затачивается» под установку солнечных батарей и гелиоколлекторов. Угол наклона ската крыши под установку фотоэлементов доводится до 70 градусов. Отсутствует «декоративка», эркеры, арки и т.д. Дом больше напоминает коробку.

Т.е. в угоду инженерии и автономии в жертву приносится красота дома и его архитектура. Подобный (промышленный, кубический) дизайн коттеджа нравится далеко не всем, а строение может просто не вписаться в участок.

Вывод: автономия дома должна закладываться на стадии его проектирования, а каждая деталь должна находиться на своём месте. В этом случае достигается баланс всех элементов.

Отсюда - оптимальная «посадка» дома на участке, размеры окон, конфигурация коттеджа, форма крыши, места под гелиосистему и солнечные батареи и т.д. - всё это продумывается заранее, а не оставляется «на потом».

Необходимость утепления и набор инженерки

Автономный дом - это в первую очередь экономичный дом, со сниженным потреблением электроэнергии и минимальными теплопотерями.

Снизить расходы энергии можно, зная пути ее потерь. Система вентиляция, окна, стены, пол, крыша - это основные «дорожки», по которым ускользает тепло из дома. Автономный дом, в идеале, должен быть по строен по стандартам пассивного домостроения, для чего возводится замкнутый герметичный теплоизоляционный контур, отсекающий все «мостики холода».

В энергоэффективном доме все затраты, связанные с потреблением и потерей энергии, на 30 -70 % снижены, по сравнению с обычном домом.

Энергоэффективность коттеджа можно было определить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.

Автономный дом своими руками
Технология и конструктив дома, независящего от внешних электрических и газовых сетей. Постоянный рост цен на энергоносители, дороговизна или невозможность подклю

Полностью автономный дом: как его построить, из каких материалов и, что важно, как сделать его полностью автономным?! Сегодня новые материалы и принципы строительства, экотехнологии и новейшие достижения технологий позволяют создать удобный, просторный, уютный дом, свободный от внешнего обеспечения.

7 составляющих полной автономности эко домов.

Для начала, рассмотрим наши потребности, и варианты их реализации эффективным и экологическим способом.
Проясним, что можно сделать автономным:
֍ Управление процессами в доме.
֍ Чистый, свежий воздух - контролируемой влажности и температуры который нужен круглый год.
֍ Чистая вода - в автономном доме одна из ключевых составляющих.
֍ Отопление и охлаждение - одинаково важные компоненты и они оба зависят от изолирующих свойств стр оительных материалов.
֍ Электрические бытовые приборы - привычная необходимость.
֍ Освещение - фактор лишь частично зависимый от электричества.
֍ Утилизация отходов и возможности их дальнейшей переработки.

Не электические приборы - экономия 68% энергии и более 40% топлива ежедневно.

Это относится к нашему выбору приборов, их источника энергии и их эффективности. Многие из них совсем не требуют электричества, такие как:
- солнечные водонагреватели;
- обогреватели, которые консервируют тепло;
- солнечные сушилки для одежды;
- термосы;
- газовые кухонные плиты;
- солнечная печь;
- плита "haybox" (по сути, это термос для кастрюли, в которой тепло сохраняется много часов);
- потолочные вентиляторы на солнечных батареях ;
- плиты и камины на древесном топливе . Они способны прекрасно заменить своих газовых и електрических сородичей, конечно при условии наличия постоянного обеспечения дровами, которые еще нужно заранее доставить и подготовить.
Это всё ещё не полный список возможных приборов без потребления электичества.

Свое собственное электричество, там, где Вы пожелаете.

Как бы не были значительны не электрические источники энергии, всё же основной движущей силой в доме является электричество. Поэтому альтернативными источниками электричества могут служить:
- современные солнечные батареи способны вырабатывать электричество даже в ночное время;
- парящие ветровые электрогенераторы ;
- стационарные ветрогенераторы;
- захватывающие ветрогенераторы;
- м елкомасштабные ГЭС , которые можно установить почти в каждой мелкой речушке или горном ручье;
- б иогазовые системы , вырабатывающие электричество и тепло при утилизации отходов.

Личное водоснабжение с кварциванием и фильтрами.

Варианты таковы:
- Скважины . На сегодня, благодаря активному применению бурильного оборудования в строительстве, скважины добывающее воду с глубины в 300 - 700 метров больше не привилегия, а естественный метод получения собственной свежей воды почти везде и всюду для большинства частных домов.
- Сбор дождевой и талой воды в подземные, не замерзающее баки с очисткой от любых вредных примесей путем фильтрации, и обеззараживание облучением комбинированных частот.
- Воздушная абсорбация воды устройствами, которые выглядят так, как будто они часть ландшафтного дизайна.

Собственная контролируемая вентиляция.

Принудительные системы кондиционирования и контроля влажности используют, воздушные фильтры и ионизаторы , создавая подобие горного воздуха даже в мегаполисе. В автономном доме разумно сбалансированная вентиляция удачно дополняет естественное проветривание, нагревая и охлаждая выбранные участки дома.

Контролируемая комфортная температура воды и воздуха.

- Тепловые насосы по принципу своего действия похожи на холодильник, но действует наоборот. Они вбирают тепло из вне, проводя хладагент внутрь дома, где сжимают его для получения высокой температуры. Мощность тепловых насосов широко варьируется, позволяя нагревать воду для отопления и водоснабжения до 100°C .

- Свето -абсорбирующие тепловые батареи устроены достаточно просто, но требуют правильно выбранного места на освещенной стороне крыши. Медная труба с жидкостью-теплоносителем проходит внутри цилиндра окрашенного в черный цвет, после прохождения через группы нагретых солнцем цилиндров, теплоноситель передает тепло воде в накопительном баке.

- Централизированное каминное отопление проверенный способ обогреть весь дом, разжигая камин в его центре.
Камин, нагревающий отопительную систему дома, является надежной альтернативой газовым и электрическим котлам.

- Нагрев биогазом - автономный способ заменить природный газ на кухне и в отоплении.

Освещение дома с затратами электричества на 90% меньше обычного.

Освещение дома с помощью солнечного электричества - это наиболее известный и повсеместно используемый вариант, но даже солнечный свет можно использовать гораздо шире!
- Нагрев отопительных тепловых батарей солнечным светом ;
- Солнечные батареи, вырабатывающие ток ;
- Проведение света по световодам в любое место в доме экономит 100% затрат на освещение в дневное время и более 23% вечером и ночью, что в комбинации с солнечными батареями позволяет запасать электроэнергию на 24 часа вперед.
- Переработка отходов и выработка биогаза, который используется наравне с природным газом для обогрева и приготовления пищи, происходит благодаря бактериям разлагающим отходы именно под воздействием солнечного света.

Утилизация. Три основных пути получения пользы.

- Активные системами сжигания биоотходов для производства электричества и тепла. Испаряют отходы в закрытой емкости, после чего разделяют их на составляющее и используют горючие элементы для выработки электричества паровой турбиной.
- Пассивные биогазовые установки используют бактерии для постепенного разложения отходов на биогаз, воду и минеральные удобрения.
При выработке 1м³ биогаза можно получить 4 кг гумуса (удобрений) и около 20 л воды. Биогазовые установки сжигая 1м³ биогаза, производят 2,2 кВт/ч электроэнергии и 4,1 кВт/ч тепловой энергии.
- Ступенчатое использование удобрений позволяет многоразово получать пользу, поочередно взращивая на однажды удобренном участке, растения питающееся разными веществами. Комбинированное садоводство еще больше расширяет эту возможность, группируя растения взаимно поддерживающее минеральный баланс в почве.

"Умный дом" - система, что соединит всё состовляющие воедино.

Забота об окружающей среде и эффективность использования энергии - это больше, чем просто тренд. Они являются необходимостью для жизни. Поэтому архитекторы и инженеры создают всё больше и больше альтернативных источников энергии. Соединение и балансирование альтернативных источников энергии между собой задача компьютерного контроля. Хотя это и не является главным критерием, но "Умный дом" связывает все системы воедино.

"Умный дом", система компьютерного слежения контроля и автоматизации, которая использует разнообразные устройства и датчики, создавая больше комфорта, эффективности, гибкости и безопасности, упрощая пользование всеми системами дома. Большая часть вопросов энергетической эффективности может быть решена с помощью сетевой централизации оборудования.

Автономные эко дома

Наверняка Вы заметили некоторую взаимосвязь всех пунктов. Полноценный комфортный дом так устроен, что все его составляющее тесно переплетены и взаимосвязаны. Именно автономный дом требует объединять в себе все системы, взамен обеспечивая человека почти всем необходим для комфорта и уюта.

Энергетическая автономность, или самообеспеченность сейчасрассматривается более серьезно, более чем когда-либо прежде по понятным причинам.
Это может быть просто необходимость для людей, переезжающих в отдаленные сельские районы, где подключение к "сети" либо недоступно, либо доступно только по высокой стоимости. З емля для строительства дома загородом может стоить немало и примерно столько же - хорошо спланированная автономная энергетическая система. Но энерго -автономность может оказаться дешевле в долгосрочной перспективе - ведь счета за электроэнергию, преходящие каждый месяц перестанут Вас волновать.
Обычно есть и другие причины для создания альтернативного источника электроэнергии.

Но, каковы наши потребности в энергии? Б ольшая часть энергии используется для отопления и охлаждения помещений, горячего водоснабжения, отопления и охлаждения пищевых продуктов (кухонные плиты и холодильники), освещения, стирки одежды, а также для других различных бытовых приборов. Более 60% энергии у энергозависимых семей в умеренном или холодном климате уходит только на отопление помещений и горячего водоснабжения, но и в более теплом климате нагрев воды является главными расходом энергии, в обоих случаях альтернативные источники способны заменить привычные . При достаточной самостоятельности дома , требуется вырабатывать не так уж много электроэнергии для освещения, электроники, водяных насосов, а также нескольких электрических инструментов и приборов, которые могут быть подключены по мере необходимости.

Следующий шаг, выбор оптимального генератора .
Бензиновые и дизельные генераторы часто рассматриваются в качестве быстрого и простого решения, но они более дороги при длительном использовании, поэтому могут быть резервным, но не основным источником электроэнергии .
Главный генератор электроэнергии следует выбирать согласно расположению дома и доступности: солнца, ветра, текущей воды и возможности производства биогаза (метана). Солнце и мини ГЭС имеют больше преимуществ над ветровыми электрогенераторами, поскольку они могут пополнить аккумуляторы вне зависимости от переменчивого ветра. Окончательное решение будет зависеть от параметров имеющихся ресурсов: количества и частоты доступного солнечного света, ветра и проточной воды. Биогаз, в этом отношении, может быть более надежным источником энергии.

Сохранение энергии в аккумуляторах и экономичный подбор приборов.

Постоянный ток используется в большинстве мелких домашних приборов, как правило, с низким напряжением (12 вольт и 24 вольта). Аккумуляторная батарея хранит электроэнергию, полученную от солнца, ветра и воды, так чтобы она была доступна по мере необходимости, а не только тогда, когда светит солнце, дует ветер или вода течет. Ток в 12 вольт достаточен для освещения, части электроники, а также при пропускании через инвертор может быть преобразован в переменный ток для обычных приборов.
Заранее нужно оценить, сколько энергии нужно будет для электрической системы: сколько аккумуляторов, панелей солнечных батарей, мощность мини ГЕС и т.д. Вместе с тем просчитать сколько потребляют приборы и освещение. Выбрать более экономичные варианты приборов: фонари, водяные насосы, паяльники, перфораторы, угловые шлифовальные машины, ленточно-шлифовальные станки и десятки других инструментов работают от сети в 12 вольт. Некоторые модели стиральных машин также используют двигатель на 12 вольт.

Вот три основных средства сохранения внутренних запасов энергии автономного дома:

1. Характер поведения:
Это включает в себя следующие:
- основную активность в автономном доме лучше проводить в дневное время;
- разумное использование пространства в разные времена года для различных видов деятельности, например, выбирая теплую солнечную сторону для зимней дневной деятельности и прохладную летом;
- одеваться соответствующим образом - носить теплую одежду в зимние дни, з аворачиваться в теплое одеяло у камина в холодные зимние вечера;
- культивирование привычки выключать свет, когда он не используется;
- замачивание круп и сухофруктов, для сокращения времени приготовления пищи;
- использование автономного отопления и камина, что возможно даже в многоэтажных домах.

2. Дизайн дома:
- Дом должен быть спроектирован с учетом климата и расположения для максимального использования солнечного света и защиты от холода и сильных ветров. Многие прекрасные проекты эко домов доступны с подробной информацией о пассивных и активных методах дизайна для солнечных домов в различных климатических условиях.
- Сочетание ландшафтного дизайна и разумного озеленения. Например, использования лиственных деревьев на солнечной стороне дома и вечнозеленых ветрозащитных посадок на холодной, ветреной стороне. При проектировании следует учитывать, что даже тщательно разработанный проект солнечного дома может оказаться совершенно неэффективным, если зимой солнце закрывают большие вечнозеленые деревья.
- Эффективность от нагрева и охлаждения может быть повышена за счет добавления правильно расположенных строений, таких как пергол (беседка), теплица и окружающих домов.
Выбор материалов играет важную роль в регулировании внутреннего климата помещений. Хороший автономный дизайн может заменить многие внешние источники энергии, включая нефть, газ и древесину.

3. Внутреннее оформление дома по "Фэн-шуй" имеет решающее значение:
- Расположение активных комнат (кухня, столовая, гостиная, студия / офис) на солнечной стороне, а кладовой и спальни на холодной стороне позволяет разумно экономить тепло и свет.
- Крупные комнаты на верхнем этаже дают теплу из нижних комнат прогревать верхний этаж.
- Плотные шторы на роллете или рельсе (потолочном карнизе) и тройные стеклопакеты окон помогают снизить потери тепла через окна.
- Излучающее тепло приборы , предусмотрительно расположенные возле внутренних стен дома, нагреватели, кухонные плиты и даже холодильники, могут давать тепло в соседние комнаты. Дымоход, установленный на внутренней стене дома, также сможет отдавать тепло внутренним помещениям гораздо лучше чем с этим справляется дымоход с внешней стены дома.
- Хорошо освещённая солнцем прихожая с главной и вторичной дверью для постепенного входа в дом способна уменьшить потери тепла при входе и выходе через двери.
- Окна на крыше или верхнем этаже в сочетании с воздушным фильтром в прохладном подвале могут обеспечить постоянное охлаждение в летнее время.

На сегодня многие выбирают перейти на автономномное содержание дома по этическим причинам. Их выбор склоняется в сторону не зависимости от общественного источника электроэнергии, который питается атомными реакторами или загрязняющими атмосферу электростанциями на ископаемом топливе. Многие выбирают полную или частичную автономность; постепенное отключение от сети через пошаговую установку соответствующих генерирующих альтернатив вместе со стратегиями для снижения общего потребления энергии.
Независимо от ситуации или причины для выбора энергетической самообеспеченности, источник и запас мощности энергии для дома - это только одна часть процесса перехода к плану полной автономности электроснабжения. В первую очередь важно понять свои возможности энергосбережения. Они зависят от выбора владельца дома, который использует соответствующую технологию, а не от генератора электроэнергии. Простейшие привычки позволяют экономно использовать свет, воду, газ и тепло. Для автономного дома оставленная настежь форточка или не выключенная вовремя вода могут привести к дополнительным нагрузкам на всю систему. Именно поэтому важно не только взаимно дополняющая конструкция, но и автоматизация контроля расходов, счётчики контролирующие различные части дома, и компьютерный анализ ситуации.

Два типа автономных домов:

Частично автономные многоквартирные дома.

В Западном Берлине, группа студентов, живущих на степендию, сформировала жилищный кооператив, когда правительство угрожало выселить их из здания. После долгих переговоров они получили законный доступ и право собственности на здание и создали из него пример эффективности использования возобновляемых ресурсов и автономного обеспечения. Они отключились от городской электро сети по моральным соображениям, не желая использовать энергию, подаваемую из ядерного источника. Климат в Берлине требует определенной формы отопления помещений 8-9 месяцев в году, и горячая вода круглый год - насущная необходимость, поэтому кооператив установил центральное отопление и горячее водоснабжение, работающие на природном газе. Процесс нагрева воды обеспечивает пар для выработки электроэнергии. Теплые бытовые сточные воды (сточные воды из ванных комнат, прачечных и кухонь), подают в танки вблизи газового нагревателя, что позволяет предварительно подогреть поступающую холодную воду, тем самым уменьшая количество газа, необходимого для нагрева воды. В конце концов, они надеются перейти с природного газа на биогаз (метан), производимый в том же кооперативе из сточных вод и отходов. Уже сейчас о ни производят больше электроэнергии, чем потребляют, поэтому излишек подается обратно в сеть. Так как в Берлине незаконно, продавать электроэнергию в частном порядке, они имеют серьезные намерения расширения их кооператива на соседние здания, жители которых также стремятся использовать экологичный и более дешевый источник электроснабжения.

Полностью автономные частные дома.

Концепция, которая рассматривает экономию энергии более эффективно и идет на шаг впереди, - это "полностью автономный дом". Его жители почти автономны и они получают всю энергию для жизнедеятельности от альтернативных источников: огня, земли, воды, ветера и солнца. Принимая душ, нагретый по утрам от энергии солнца и получают тепло от теплового насоса. Автономные дома разумно используют избыток воды, тока, тепла и газа.

Автономная миниатюрная гидроэлектростанция была разработана на плоскогорье в Северной Австралии для фермы у подножья гор . Природный источник обеспечивает постоянный поток воды со склона рядом с фермой. Вода спускается самотеком через 2х дюймовую (5см ) полипропиленовую трубу к расширительному бачку возле дома, обеспечивая ежедневную работу хозяйственно-бытового водоснабжения и полив. Для генерации электроэнергии был установлен электрогенератор на 12 вольт (от Volkswagen Жук), который активируется при включении крана, заполняющего бак с водой. Бак заполняется каждый вечер, когда требуется электричество для освещения, но иногда электрические потребности по вечерам превышают емкость бака, поэтому он переполняется. Система продолжает работать сливая излишек воды в утиный пруд . Утки любят пруд, и обогащают воду. Когда утиный пруд заполняется питательными веществами, вода перетекает в сад, одновременно поливая и удобряя деревья. В целом, это хорошо спланированная система полива - потребности и ресурсы сбалансированы таким образом, который в полной мере использует потенциал воды, используя ее во многих отношениях и сокращая усилия со стороны человека. Много полезных процессов происходят просто от того, что включен кран!

Выбор дизайна для автономных домов

Геодезический дизайн или дизайн вписанный в ландшафт.
На любой местности и в любом климате, дом, архитектурная форма которого согласуется с линиями окружающего пространства, создает естественное уютное пространство. Выражаясь языком "фэн-шуй": "Форма дома следует потоку энергии" или можно сказать "находится в своей тарелке". Данный тип дизайна примечателен еще и тем, что учитывает движение ветра и течение потоков воды во время осадков и таяния снега. Большая часть домов такого типа частично погружены в поверхность земли и выглядят естественной частью незатронутого пейзажа.

Купольный дизайн.
Купол в архитектуре это пример прочности конструкции в сочетании с большой площадью покрываемого пространства. Способность купола поддерживать самого себя исходит из природных свойств его формы. Компонуя несколько купольных строений между собой, можно получить удобный и вместительный дом, используя меньшее количество строительных материалов. Отдельный купол, также является более экономичным вариантом для строительства, поскольку материалы каркаса и утепления покрывают большую площадь и объем внутреннего пространства в сравнении с привычными прямоугольными домами, что в зависимости от размеров строения может быть определяющим фактором.

Эко- дизайн.
Эко- дизайн определяется в первую очередь использованием технологий, позволяющих свести к минимуму, влияние на окружающую среду. Эко- архитектурные решения предназначены для создания максимальной эффективности в использовании, ветра, воды, солнечного света и любых доступных ресурсов. Такой тип дизайна часто использует растительность как дополнительный инструмент автономности, позволяя зделать дом еще более свободным от внешних источников.
Дом-сад и дом-огород - отдельные ответвления эко- дизайна.

Эффективный дизайн.
Правильно скомбинированные дизайнерские решения и технологии - главный признак успешного и полностью автономного дома. Гармоничное сочетание оптимальной формы, материалов, технологий исполнения, расположения (относительно солнца, водных ресурсов, ветра, рельефа и т.д.) создают "Эффективный дизайн".

Материалы для строительства

Изоляторы.
Их основная часть использует сравнительно низкую теплопроводность воздуха.
Пенобетон, пенополистирол, пенопласт и другие газосодержащие изоляторы, как следует из названия, они вспенены - то есть, воздух основная часть их объёма.

Разнообразные виды минеральной ваты , вместе с защитой от холода и тепла способны быть жаростойким изолятором для печей и дымоходов.

Привычные кирпичи и блоки имеют множество вариаций исполнения, благодаря чему, в зависимости от специализации используются в; облицовке, каркасе, печных трубах, каминах и утеплении.

В автономном строительстве железобетон в различных вариациях используется в основном в каркасе для придания жёсткости и прочности конструкции.

Некоторые виды автономных домов могут быть построены из материалов, производимых при строительстве - блоки из сена и глины, глиняные кирпичи и деревянные брусы, каменный буд.

Многие экологически активные строители автономных домов используют автопокрышки, бутылки из пластика и стекла в качестве утепления и строительства стен, но для надежности конструкции в большинстве таких домов используют железобетонный каркас.

Автономность на Благо!

Мнение о том, что без подвода внешних коммуникаций (газа, электричества, канализации, водопровода, отопления) невозможно строительство комфортного дома со всеми удобствами, безнадежно устарело. Современные технологии строительства, рациональное применение альтернативных видов энергии позволяют построить полностью автономный дом на любом участке в любом регионе вдали от всех магистральных коммуникаций. Область применения строительства автономного дома широка: жилищное строительство (дачи, коттеджи, усадьбы, частные дома); фермерское и животноводческое хозяйства; добывающие и перерабатывающие предприятия вдали от «благ цивилизации»; освоение новых территорий и строительство на островах; дальние армейские гарнизоны и научные станции. Автономный дом — это единая органическая со своими обитателями экосистема, которая максимально эффективно аккумулирует и использует возобновляемые виды энергии. Такой дом абсолютно экологически эффективен и безопасен. Строительство автономного дома обходится дороже обычного, но в дальнейшем огромная экономия достигается за счет того, что потребитель не платит за свои удобства. Кроме того, надо учитывать и транспортные расходы на завоз топлива в дальние районы для обычных домов, расходы на подвод коммуникаций и их дальнейшую эксплуатацию, во время строительства автономного дома можно организовать производство некоторых строй- и теплоизоляционных материалов на месте.

Проектирование и строительство

В зависимости от географического положения, климатических условий, ландшафта и его возможностей грамотное проектирование автономного дома является основным звеном. Применяются и комбинируются технологии, используемые при строительстве «пассивных», энергосберегающих, «солнечных» домов. Широкий спектр применения традиционных материалов (дерево, кирпич, камень) в комбинации с теплоизоляционными дает возможность вести строительство оригинальных по дизайну комфортных автономных домов. В различных климатических зонах их внешний вид будет различен, но главный принцип полной автономности жизнеобеспечения сохраняется. Автономный дом обменивается тепловой энергией с внешней средой тремя способами: через ограждающие конструкции (крыша, стены, фундамент), через светопрозрачные, светоулавливающие ограждения и за счет воздухообменной системы. Для южных мест актуален приток теплой энергии и акцент делается на дополнительное охлаждение (строятся в основном дома типа вилл или бунгало), в северных широтах, наоборот, тепловая энергия аккумулируется и сохраняется (автономный дом имеет компактный и строгий вид). Для нормального функционирования автономного дома требуется относительно большой участок земли вокруг него. Участок будет задействован не только для получения энергии, на нем можно устроить теплицу, оранжерею, зимний сад и даже небольшую мини-ферму. Органические отходы автономного дома перерабатываются в различные компосты, которые можно использовать в нашем хозяйстве. Минимум усилий для регулирования процессов кондиционирования и теплоснабжения (в идеале простое переключение зима-лето) обеспечит комфорт потребителю круглый год. Идея «автономного дома» заключается в эффективном комбинированном использовании возобновляемой энергии солнца, ветра, земли, воды.

1 — ветрогенератор; 2 — солнечные коллекторы или батареи; 3 — тепловой насос; 4 — аккумулятор тепла; 5 — аккумулятор энергии; 6 — утилизатор стоков; 7 — бак горячей воды; 8 — коллектор тепла земли; 9 — «теплые полы»

Автономный дом расположен так, что талые снеговые и дождевые воды стекаются в специальный бассейн, где проходят тщательную очистку и фильтрацию. Бассейн сам может накапливать снег, который растапливается обогревателями или в солнечные дни естественным путем. Основные резервуары перерабатывающего бассейна находятся под землей. Если позволяют геодезические условия, проводится бурение скважины (в отдельных случаях до 110 метров) для добывания чистой воды. Также можно использовать местные водоресурсы, в случае их отсутствия применяется солнечная опреснительная установка со специальным минерализатором и фильтром. Производительность простейшей установки составляет до 2 000 литров в сутки. В зависимости от степени очистки происходит дифференцированное использование воды для бытовых и человеческих нужд. Солнечные коллекторы обеспечивают бесперебойное горячее водоснабжение автономного дома.

Канализация и утилизация отходов

Душевые и туалеты расходуют 70 процентов бытовой воды, остальное приходиться на стирку, мойку-уборку, приготовление пищи. Поэтому в автономном доме не применяют обычную сантехнику. Специальные водосберегающие устройства устраняют бесполезные расходы воды без ухудшения потребительских стандартов. Применение безводных туалетов экономит потребление воды и значительно уменьшает объем сточных вод. В автономном доме можно строить компостирующие биотуалеты, можно использовать другие эффективные системы биологической очистки. Органические отходы и мусор утилизируются в компостирующем биореакторе.

Энергоснабжение и система отопления

Энергоснабжение автономного дома происходит путем комбинирования использования различных систем:- ветрогенераторная установка — солнечные батареи и коллекторы- тепловой насос (преобразователь энергии земли, водоема, сточных вод, термального источника и т. д.)- тепловые аккумуляторы. Основным источником энергии для обеспечения работ систем отопления, кондиционирования, водоснабжения, питания бытовой техники является ветрогенератор в относительно ветреных районах, но все чаще применяют взаимозаменяемую систему ветрогенератор + солнечная батарея. В этом случае производится электроэнергии до 8 000 кВт\ч в месяц, что эквивалентно сжиганию дизельным электрогенератором 30 000 литров топлива. Излишки электроэнергии при помощи теплового насоса используются для отопления или кондиционирования. В отсутствии ветра и солнечного света мощные накопительные аккумуляторы достаточно времени обеспечивают электроэнергией весь дом. Тепловой насос и солнечные коллекторы обеспечивают бесперебойное горячее водоснабжение автономного дома, а также в случае необходимости они выполняют роль дополнительных генераторов тепла. Все узлы системы энергоснабжения работают в автономном и комбинирующем режимах и прекрасно взаимозаменяют друг друга. Совместная работа узлов обеспечит бесперебойно электричеством и теплом дом в любой сезон и любое время суток. Автоматизированная система управления осуществляет контроль и управление энергосистемой, вентиляцией и инженерной системой.

Вентиляция

Приточно-вытяжная вентиляция со специальным воздухо- теплообменником (рекуператор) обеспечит равномерно теплый или прохладный микроклимат во всех помещениях автономного дома. Управляемая вентиляция позволит избежать возникновения сырости (эффект сырых углов) или горячего воздуха (в помещениях непосредственно под кровлей в жаркую погоду). Система воздухообмена проста и использует энергию земли. Отработанный теплый воздух выталкивается на улицу, а свежий фильтрованный воздух поступает в дом. В теплообменнике происходит процесс нагрева нового воздуха теплом отработанного, поэтому энергопотери минимальны, не требуется вновь нагревать в помещениях воздух, как в обычных домах после проветривания. АСУ следит за температурой и воздушными потоками в автономном доме, при необходимости можно ионизировать или ароматизировать его. Все это создает приятный и удобный микроклимат.

Затраты на различные установки получения возобновляемой энергии кажутся большими. Экономические расчеты и практика показывают, что в течении 3-5 лет эксплуатации автономного дома затраты полностью окупаются. Вам не нужно платить за отопление и электричество, вы обретаете свободу выбора места проживания. Строительство автономных домов в регионах с неразвитой энергосистемой вдали от магистральных коммуникаций эффективное решение целого ряда проблем. Система «автономный дом» экологически безопасна, сохраняет и не разрушает местный ландшафт, не вредит окружающей среде, продукты биологической обработки можно использовать в подсобном или сельском хозяйстве. Строительство таких домов поможет не только в освоении новых территорий, сохранению их ресурсов, но это также эффективное капиталовложение в жилищном строительстве.