Автономный дом: проект. Автономный частный дом

Электроснабжение частного дома, а также обустройство в нем системы отопления и канализации в том случае, если он находится вдали от централизованных коммуникаций, – задача довольно-таки сложная. Однако современные технологии и оборудование позволяют решить ее достаточно эффективно.

Проект автономного дома

Прежде чем приступать к возведению жилого здания, следует составить его чертежи с указанием способов подвода всех необходимых коммуникаций. Комфортным автономный дом будет только в том случае, если в нем имеются:

О том, как именно могут быть подведены все эти разновидности коммуникаций в том случае, если дом расположен далеко от централизованных инженерных систем, и поговорим далее.

Электроснабжение

Сложнее всего сделать автономный дом удобным для проживания в том случае, если расположен он вдалеке от ЛЭП. Обеспечить стабильное электроснабжение здания можно тремя способами:

• Установив генератор, работающий на жидком топливе. Проблему обеспечения зданий электроэнергией такое оборудование решает очень эффективно. Подключив к генератору насос и котел, можно обустроить в доме в том числе и водопровод с отоплением. К недостаткам этого способа электроснабжения частного дома можно отнести лишь довольно-таки высокую затратность. Жидкое топливо сегодня стоит дорого, а понадобится его очень много. К тому же под генератор придется строить отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией.
• Установив ветряную станцию. Такой способ отличается высокой степенью экономичности. Платить за получение электроэнергии не придется ни копейки. Однако затраты на начальном этапе будут очень большими. Ведь недостаточно просто установить ветряк. Понадобится еще оборудование для аккумуляции энергии и преобразования постоянного тока в переменный.
• Собрав мини-ГЭС. Такой способ хорош в том случае, если рядом с домом протекают река или большой ручей.
• Установив солнечные батареи. В этом случае платить за электроэнергию также не придется. Однако стоить подобное оборудование будет очень дорого.

Чаще всего дома в удаленных местностях электрифицируются с использованием генераторов. В том случае, если рядом имеются и другие здания, соседям имеет смысл скинуться и поставить ветрогенератор, обеспечивающий электроэнергией сразу все дома. Мини-ГЭС и солнечные батареи у нас в стране практически не используются.

Как выбрать генератор для дома

Автономное электроснабжение здания, возведенного в отдаленной местности, обычно устраивается с учетом следующих рекомендаций:

• Если здание расположено рядом с ЛЭП, но подача электроэнергии нерегулярная, целесообразно использовать бензиновый генератор. Стоят такие модели обычно не слишком дорого, но и ресурс у них несколько ограничен.
• Полностью автономное электроснабжение обычно устраивается с использованием дизельного генератора. Это очень производительное оборудование, рассчитанное на длительную эксплуатацию.
• Мощность генератора определяется путем сложения мощностей всех потребителей плюс запас 15-20%. В небольших дачных домах для обеспечения аварийной подачи электроэнергии обычно используются бензиновые модели мощностью до 2 кВт. Для жилого здания чаще выбирают дизельные генераторы мощностью в 30 кВт и более. Это оборудование способно обеспечивать загородный дом электроэнергией бесперебойно.

Особенности бензиновых и дизельных генераторов

Бензиновые автономные электростанции для дома могут быть рассчитаны на 500 или 1500 часов работы. По этому показателю дизельным моделям они значительно уступают. На рынке имеется и профессиональное оборудование этого типа, рассчитанное на 3000 моточасов. Но стоят такие генераторы достаточно дорого.

Дизельные модели надежны и имеют долгий срок службы. Единственное неудобство, возникающее при их использовании, – это необходимость прогонки на полной загруженности каждые 100 моточасов. Дело в том, что работу на холостых оборотах этот вид оборудования переносит не особенно хорошо.

Ветряные установки

В конструкцию автономных станций этого типа входят обычно такие элементы:

• Лопасти, ротор и генератор, устанавливаемые на мачте.
• Аккумуляторные батареи с контроллером заряда.
• Инвертор для преобразования тока.
• Электропривод для ориентирования вслед за направлением ветра.
• Датчик, следящий за движением воздушных масс.
• Система аварийной остановки (используется при штормовом ветре).
• Автоматический переключатель на дизельный генератор или централизованную систему подачи энергии.

Как выбрать

Эффективность работы ветрогенератора зависит от двух основных факторов: скорости ветра и площади лопастей. К примеру, с 1 м 2 приемного устройства при скорости передвижения воздушных масс в 3 м/с можно получить около 6.5 Вт энергии, при 21 м/с – 2.2 кВт. Для небольшого дачного дома обычно выбирают установки мощностью не более 0.1-2 кВт. Для жилого здания понадобится оборудование не менее чем в 20 кВт, при использовании электрического котла. Автономный дом, проект которого предусматривает газовое отопление, твердотопливное или жидкотопливное, обычно электрифицируется от ветрогенератора мощностью в 5 кВт. Такого оборудования будет вполне достаточно для бесперебойной работы основных бытовых приборов – холодильника, телевизора, компьютера, стиральной машины и т. д.

Автономная газификация

Для того чтобы проживание за городом было комфортным, конечно же, нужно не только обеспечить автономный дом подачей электроэнергии. Здание обязательно следует еще и газифицировать. Если для плиты достаточно купить баллон и заправлять его каждые 3 месяца, то для обустройства системы отопления придется приобретать гораздо более сложное оборудование.

Называются большие резервуары, с использованием которых обустраивается автономное газовое отопление дома, газгольдерами. Заправляются они обычно смесью пропана с бутаном и рассчитаны на давление до 1.6 МПа. Размеры такие емкости могут иметь разные – от 2700 до 20 000 м 3 . Для частного дома площадью в 200 м 3 вполне достаточным будет использование газгольдера минимального объема.

Оформление подключения

Самостоятельно это оборудование устанавливать нельзя. Нужно обратиться в частную или областную газовую компанию. В первом случае стоимость работ будет несколько выше. Дело в том, что автономная газификация дома возможна только после получения разного рода разрешений. Частные фирмы обычно берут на себя заботу и о сборе всей необходимой документации. При обращении же в областную компанию ходить по инстанциям придется самостоятельно.

Под газгольдер выкапывается яма соответствующих размеров. Устанавливается резервуар на металлическое основание. К дому от него прокапывается траншея и проводится магистраль. Перед пуском оборудования в присутствии представителей Ростехнадзора выполняются испытательные мероприятия.

Отопление

Обогреваться автономный загородный дом может разными способами. Обычно монтаж системы отопления жилого здания при отсутствии централизованных инженерных систем включает в себя следующие этапы:

• Установку котла. На настоящий момент выпускаются как электрические, так и газовые, а также твердотопливные и жидкотопливные разновидности данного оборудования. Первый вариант выбирают при наличии ветрогенератора достаточной мощности. К резервуару с пропаном и бутаном, соответственно, подключается газовый котел. Во всех остальных случаях используются твердотопливные или жидкотопливные котлы. Первая разновидность экономичнее. Оборудование же, работающее на жидком топливе, удобнее в эксплуатации.
• Монтаж магистралей. В настоящее время автономное отопление дома обычно устраивается с использованием полипропиленовых, стальных или металлопластиковых труб.
• Монтаж и подключение батарей. Самой популярной разновидностью на данный момент являются биметаллические радиаторы. Также иногда используются несколько более дешевые и менее долговечные алюминиевые модели.
• Установку расширительного бачка. В зависимости от конструкции его располагают либо рядом с котлом, либо на чердаке здания.
• Монтаж циркуляционного насоса. Его ставят на байпас на обратную трубу в непосредственной близости от котла. Перед насосом размещают фильтр для очистки теплоносителя.
• Установку группы безопасности.
• Опрессовку и пуск.

Сегодня автономный дом, находящийся вдалеке от централизованных инженерных систем, чаще всего отапливается с использованием жидкотопливных котлов. Однако, поскольку этот вид оборудования достаточно затратен, газовые установки, работающие от резервуаров, а также электрические модели, функционирующие от больших ветряков, в последнее время набирают все большую популярность.

Водопровод

На настоящий момент выпускается всего два вида отопительных котлов – одноконтурные и двухконтурные. Для дома, расположенного в отдаленной местности, наиболее подходящим будет второй вариант. При использовании двухконтурного котла в доме можно устроить не только отопление, но и полноценный водопровод.

Бурение скважины обычно доверяют специализирующейся на этом компании. Стоимость их услуг зависит от глубины залегания на участке подземных вод. Для экономии стоит предварительно заказать проведение на территории геодезических изысканий. К дому водопроводная труба подводится по траншее глубиной не выше уровня промерзания грунта. Внутренняя разводка выполняется согласно проекту с подключением магистрали под горячую воду к котлу.

Автономная система отвода сточных вод

Если ЛЭП и даже газовые магистрали имеются практически в любом поселке, то о канализации большинство жителей отдаленных населенных пунктов и не мечтает. С необходимостью устройства такой системы, как автономная канализация в частном доме, сталкиваются практически все владельцы загородной недвижимости. Сборка ее производится так:

• Монтируется центральный стояк. В одноэтажном доме его установка не обязательна, но желательна.
• На расстоянии не менее 5 и не более 15 метров от дома выкапывается яма и устанавливается септик.
• От него к зданию прокапывается магистраль ниже уровня промерзания почвы. Траншея должна иметь наклон не менее 3 см на погонный метр.
• Чаще всего автономная канализация в частном доме собирается с использованием полиэтиленовых, полипропиленовых или металлопластиковых труб. Перед их укладкой дно траншеи прокладывают щебнем. Засыпают трубы сначала песком, а затем землей. Колена канализационной системы допускается устраивать только под тупым углом.
• Разводка внутри дома производится с соблюдением нормативов СНИП. Не стоит располагать туалет над кухней или жилыми помещениями. Расстояние между сантехническими приборами не должно быть меньше чем в 25 см. Унитаз располагают в непосредственной близости от стояка. Чем дальше он будет установлен, тем большая существует вероятность засоров. Стиральные и посудомоечные машины подключаются к лежаку посредством гибких труб. Под ванной и раковиной обязательно устанавливаются сифоны.

Готовый автономный дом: цена

Сегодня при желании можно не только заказать проект оборудованного всеми необходимыми коммуникациями здания. Некоторые строительные компании продают и уже полностью готовые загородные автономные дома. Чаще всего это сборные брусчатые или модульные каркасно-щитовые конструкции. Стоят такие дома довольно-таки дорого. В зависимости от использованных видов оборудования и размеров самого здания цена может варьироваться в пределах 1-3 млн рублей и выше.

Как сделать Автономный дом – когда сам себе хозяин: Подробности в Видео +Фото

Автономный дом – сам себе хозяин в частном домовладении. В России многие люди стали обращать внимание на такой тип конструкции, как автономный дом, которая пользуются популярностью на Западе. Как правило, большую часть информации стали узнавать из новостей о таких уникальных строениях. Каждый видел красивые картинки, а также рассказы о том, насколько эффективен и современен дом, и как в нем приятно жить.

В силу профессии многие строительные фирмы пристально следят за новинками, чтобы по требованию клиентов выполнить любые желания и построить дом мечты.

Непременными атрибутами строительства современного дома является увеличение КПД в солнечных батареях, снижение стоимости, эффективные тепловые насосы и солнечные гелиоколлекторы, рекуператоры тепла и твердотопливные котлы, а также энергосберегающая техникам и современные строительные материалы. Рано или поздно опыт внедрения доход и до нас.

Общие сведения

Давайте рассмотрим само понятие «автономный дом». Он представляет собой дом, который независим от городских коммуникаций. Далее в статье вы подробнее ознакомитесь с этим понятием.

От чего зависит проживание в доме? Для начала давайте узнаем, от чего зависят обычные дома, к которым мы привыкли:

1. От электрической энергии (ближайшей РЭС).
2. От газоснабжения (ближайший облгаз).
3. От канализации и снабжения водой (водоканал вашей местности, если имеется).

Как правило, решить вопрос водоснабжения и канализации можно и без прямого участия местного водоканала – для этого потребуется бурить скважину и обустроить выгребную яму или септик, поэтому подробно рассматривать этот пункт мы не будет. Поговорим о более важном.

Газ – чаще всего его используют для обогревания дома и подогрева горячей воды. Электрическая энергия – для работы всех электрических приборов в доме (а иногда и для отопления). Теперь стоит рассмотреть плюсы и минусы дома, который называют еще энергозависимым домом.

Достоинства

Недостатки

Относительно недорогая электрическая энергия. Дешевый газ (во многом зависит от категории потребителей). Комфорт (все будет работать в автономном режиме). Оборудование компактное, не займет много места.

Обычно высокая стоимость за подключение к газоснабжению и электроснабжению. Привязка к местности при строительстве дома, а именно от местоположения коммуникаций. Трата времени на согласование и утверждение проекта и прилежащей документации. Есть шанс отключения электричества и газа из-за экономических, политических и технических причин. Качество подачи электрической энергии не всегда самое высокое. Постоянное увеличение тарифов на коммунальные платежи.

Список достоинств и недостатков дома был взят из опыта строителей и по отзывам заказчиков. Он мог бы быть больше, но к рассмотрению были взяты лишь основные вехи.

В чем же отличие стандартного дома от автономного дома?

Для начала потребуется рассмотреть, как при использовании доступных современных технологий мы можем заменить происходящие в доме стандартные процессы на автономные, которые не будут зависеть от сетей.

Электричество

По среднестатистическим данным один жилой дом использует от 200 о 300 кВт/ч электрической энергии за месяц. Такую потребность можно заменить на использование системы автономного электроснабжения дома в виде солнечных батарей (которые будут идти в комплекте с дизельным или бензиновым генератором) или же при помощи солнечно-ветровой станции, в которой два источника будут работать единовременно.

Так как именно в летнее время солнечная инсоляция имеет самые высокие показатели летом, а с большой силой ветер будет дуть осенью и зимой, это объединение двух источников будет альтернативой и оптимальным вариантом – солнце и ветер отлично дополняют друг друга круглый год.

Обычная солнечная станция автономного типа состоит из:

• Солнечных батарей/панелей, которые помещают на крышу дома и в они в зависимости от номинальной мощности будут занимать от 10 до 50 м 2 .
• Контроллер заряда, он заряжает аккумуляторные батареи, и находиться внутри помещения.
• Инвертор, именно он отвечает за преобразование постоянного напряжения от аккумулятора в переменное со значением 220 В.
• Аккумуляторные батареи, являющиеся хранилищем энергии, которая была получена за день от солнечных панелей.

Если использовать ветро-солнечную станцию, то в схему требуется добавить ветрогенератор и мачту, высота которой может быть от 18 до 24 метров.

Горячая вода/отопление

Обеспечить свое жилищи постоянной горячей водой можно при помощи гелиоколлектора, который будет приводить энергию от солнечного излучения в вид тепловой энергии и после накапливать в специальном аккумуляторном баке. Для малого дома с площадью от 100 до 140 м 2 размер коллекторов на крыше будет занимать от 5 до 10 м 2 , а накопительный бак будет с емкостью от 200 до 500 литров.

С учетом того, что интенсивность солнечного излучения зимой в разы ниже, чем летом, система на все 100% закроет потребность в горячей воде в теплое время года, а осенью и зимой лишь на 60%, оставляя нагревание воды и для другого источника тепла.

Вариантов отопления автономного дома несколько. Сейчас выделяют два основных подхода, как решить этот вопрос. Первый вариант – использовать твердотопливный котел, а второй – купить тепловой насос. В качестве источника автономного типа для утепленного дома желательно приобрести твердотопливный котел, который может работать и на дровах. И на пеллетах, на брикетах топлива и на биотопливе. Вам может показаться, что нет никакой автономии.

На самом деле котел в любом случае должен потреблять хоть какое-то топливо, и это вполне естественно, но поверьте, если грамотно спроектировать систему котельной и отопления в доме, выбрать такой котел, к которому не нужно будет подходить каждый день. Благодаря современным системам подачи топлива вы и вовсе сможете автоматизировать процесс.

Естественно, что без минусов не обойтись, а именно складирование дров, покупка, но это будет намного надежнее и более предсказуемо, чем использовать газ или электричество. Использование теплового насоса в автономном доме, при котором электрическая энергия будет получена альтернативными способами, рекомендуется лишь в хорошо утепленных домах, о чем и пойдет речь дальше.

Кондиционирование

При использовании стандартного твердотопливного котла кондиционирование будет происходить по классическому методу посредством энергоэффективных сплит-систем. Если использовать тепловой насос как источник тепла, летом есть возможность использования в реверсном режиме, чтобы охлаждать воздух в доме. Это может быть и активное охлаждение при работающем компрессоре или пассивное за счет прохлады земли.

Энергоэффективность

Отдельно отметим то, что в стандартном доме большая часть расхода энергии идет как раз таки на отопление. Если исходить из этих данных, вы увидите, что при снижении расхода электрической энергии на отоплении его можно будет меньше отапливать. Для этого ваш дом обязательно должен быть хорошо утеплен, а также грамотно спроектирован и построен на совесть. Главная задача при строительстве – создать дом, который будет хорошо сохранять энергию.

Особую популярность в последнее время завоевали пассивные дома. Это особые дома, в которых сведено к минимуму потребление и расход энергии. Если в стандартом доме потребление энергии (отопление + все электрические приборы + горячая вода) составляет от 200 до 300 кВт*ч/год*м 2 , то в пассивном доме значение будет до 15 кВт*ч/год*м 2 . Как видите, при строительстве дома по новой технологии сокращение потребности энергии будет более, чем в 10 раз!

В Германии такие дома строят уже больше 20 лет и они зарекомендовали себя с самой комфортной и выгодной стороны. С начала 2021 года в Германии будут строить все новые здания только по этой технологии. К чему это все?

К тому, что при значительном снижении энергопотерь дома полная автономность сможет показать себя во всей красе. Дом станет полностью автономным, комфортным и современным.

При небольших потерях тепла можно отказаться от твердотопливного варианта отопления автономного дома и сделать выбор в пользу теплового насоса, который будет работать от электричества, которое вырабатывается от ветро-солнечной электростанции.

В силу того, что потребность в электричестве не такая уж и большая, покупка мощного теплового насоса не потребуется, а это тоже экономия средств. Так как потребляемая мощностью теплого насоса не сильно большая, мощность солнечных панелей или станции так же можно выбрать умеренного типа, и это тоже прямая экономия.

Главные методы по снижению затрат электроэнергии дома

• Использование солнечных панелей пассивно за счет ориентирования здания на юг и отсутствия любого типа затемнения.
• Утепление дома по максимуму и использование при строительстве качественных материалов.
• Использование приборов с энергосбереганием, класс потребления А++.

Комфорт и свобода выбора

При наличии всех систем автономного дома вы получите свободу выбора любого участка для строительства. Дом можно поместить там, где вы пожелаете и не переплачивать за участок земли, на котором имеются все стандартные коммуникации. В таком доме с новейшими технологиями всегда будет комфортно, иначе не было бы смысла их использовать. При правильном расчете всех систем со специалистами, которые смогут «сдружить» работу всех систем, вы станете обладателем гармоничной системы, которая сможет удовлетворить все потребности.

Ветровые и солнечные электростанции, гелиосистемы, тепловые насосы и котлы на твердом топливе – это все то, что уже давно было испытано и с успехом используется в Украине и России на большом количестве объектов. И теперь можно повести итоги, достоинства и недостатки в одной небольшой табличке.

Достоинства

Недостатки

Возможность размещения дома в любом удобном длявас месте. Экономия денег и времени на подводку коммуникаций (газ, вода и электрическая энергия). Независимость от поставщиков ресурсов (облгаз, местный водоканал). Независимость от повышения стоимости тарифов. Не требуется платить по счетам. Современность. Лучшая стоимость и инвестиция в незатратное на обслуживание дома будущее. Можно продавать лишнюю энергию в сеть по зеленому тарифу (если рядом будет электрическая сеть). Перспективность.

Есть вероятность, что инженерные системы подорожают. При использовании твердотопливного котла придется покупать, доставлять и выделить место для хранения топлива. При использовании теплового насоса потребуется участок для размещения теплообменника на земле.

С чего стоит начать?

Теперь вы знаете, из каких автономных систем по отдельности состоит автономный дом, но как начать строительство?

1. Для начала определитесь – нужен ли участок с коммуникациями. Если нет, то покупка земельного участка обойдется намного дешевле.
2. После решим вопрос с площадью жилья. При одном и том же бюджете вы сможете построить дом и на 300 м 2 , и на 150 м 2 . Во втором случае дом будет технологичнее и более современным.
3. Не забывайте о том, что даже хорошо утепленные дома будут потреблять около 200 кВт*ч/год*м 2 (не путайте с пассивным домом). Чем больше будет ваш дом, тем больше вы потратите на его обслуживание. При постоянном росте цен это может стать малоприятным сюрпризом.
4. Помните о том, что вложенные деньги в утепление окупятся быстрее, чем энергоэффективное оборудование.
5. Если вы хотите использовать новые технологии, посмотрите на то, как он будет им соответствовать. Для начала обсуждаются инженерные решения, а после и дизайн. обсудите со специалистами, какие инженерные системы можно использовать в вашем доме и какую площадь они будут занимать, где лучше разместить. Только после этого можно утвержать проект.
6. Если вы строите дом впервые, постарайтесь нанимать как можно меньше подрядчиков. Так как вы не специалист, вам будет сложно разобраться с тем, где заканчиваются полномочия одного и начинаются обязанности второго. Как показывает практика, намного проще спрашивать все с одного человека. При этом узнайте, можете ли вы произвести закупку материалов в одном месте, чтобы получить скидку за оптовое приобретение.
7. Гарантией эффективного использования будет ответственность и профессионализм специалистов. Уточните возможность связки всех технологий и создания «под ключ»,
8. Постарайтесь найти таких мастеров, которые ответят на все ваши вопросы понятным языком. Не стесняйтесь и просите их рассказать обо всех достоинствах, недостатках и подводных камнях. Вы имеете право спросить обо всем и не один раз до тех пор, пока не сложится полная картина.

Заключение

Просуммировав все вышеизложенное можно с уверенностью сказать, что автономный дом – это не что-то из области фантастики, а настоящее, современное и энергоэффективное решение, для воплощения в жизнь которого потребуется все правильно рассчитать и спроектировать. Только при грамотном объединении всех систем вы получите желаемый результат.

Как показывает опыт стран Европы, золотом 21 века являются энергетические ресурсы. По этой причине все стараются наперегонки выработать новые программы по внедрению таких источников энергии, которые возобновляются, а пропаганда сбережения энергии ведется даже в детских учреждениях.