Электричество традиционно является в РФ самым доступным источником энергии, а газ самым дешевым. Поэтому, при их отсутствии, отопление частного дома без газа и электричества становится проблематичным. Основными способами обогрева жилища становятся системы пассивного дома или котлы на дровах или солярке. Рассмотрим возможные способы более подробно.
Альтернативное отопление коттеджа
Максимальный дискомфорт при эксплуатации здания вызывает отсутствие именно газа и электрической энергии. Поэтому владельцу необходимо не только без газа и электричества, но и выработка 2-10 кВт электроэнергии для бытовых нужд. Вариантов электрообеспечения не так много:
- генератор – обычно дизельный с максимально возможным ресурсом;
- термоэлектрогенератор – вырабатывает ток от тепловой энергии, ведущим производителем является Криотерм.
Способов реализации обогрева здания значительно больше, от классической дровяной печи воздушного отопления до альтернативных источников (тепловой насос, солнечные батареи). Но для высокой эффективности альтернативных систем отопления, для работы и компрессоров в их составе, также необходима электроэнергия.
Твердотопливный котел
Отопление частного дома без газа и электричества может быть организовано котлами на твердом топливе. Максимально комфортную эксплуатацию обеспечивают модификации длительного горения с естественной тягой:
- загрузка в них осуществляется снизу, камера дожига расположена вверху;
- после разогрева нижней топки до 200 градусов механической заслонкой перекрывается доступ воздуха в камеру сгорания;
- внутри нее начинается пиролиз (выделение горючих газов) из тлеющих углей;
- газ поступает в верхнюю камеру, сгорает для выделения энергии;
- в проходящих внутри котла рубашках или трубах разогревается;
- проходит сквозь регистры, отдавая тепло, подается для следующего цикла.
В пиролизных котлах с верхней загрузкой используются , в бункерных необходимо вращение червячной передачи для регулярной подачи в камеру сгорания пеллет. Поэтому данное оборудование может работать лишь при наличии генератора.
Использование жидкого топлива
Другим способом реализации обогрева является отопление частного дома без газа и электричества жидкотопливными котлами. Самым дешевым энергоносителем является солярка, однако дизельные котлы имеют существенный недостаток – топливо должно храниться с соблюдением пожаробезопасности жилища, при сгорании образуется характерный, не выветривающийся запах.
Воздушное отопление реализуется печами или каминами. Классическими печами являются:
- русская – обогрев + приготовление пищи;
- «голландка» – монтируется в проем, отапливает несколько смежных помещений;
- универсальная – готовка на съемных кольцах варочной поверхности + обогрев помещения.
Их изготавливают из кирпича, стали, снабжают дымоходами, обеспечивая безопасность узлов прохода сквозь перекрытия, кровлю. В печи легко интегрируются приборы генерации электроэнергии из тепла компании Криотерм. Кроме того, производитель выпускает банные печи, позволяющие освещать помещение, пока не остынут стенки отопительного прибора.
Полезная информация! Самым безопасным является биокамин, для которого не нужен дымоход. Регулировками можно добиться минимального эксплуатационного бюджета, при сгорании не образуется вредных продуктов, сажи, копоти.
Пассивный дом
Отопление частного дома без газа и электричества может быть организовано системами «пассивного дома». В этом случае применяются современные теплоизоляционные материалы, позволяющие снизить энергопотребление до 7 – 10%.
Другими словами, такому жилищу должно быть достаточно тепловой энергии, выделяемой семьей в процессе жизнедеятельности. Здание имеет компактные размеры, контур наружного утепления, слой теплоизоляции под фундаментом и отмосткой. В обязательном порядке учитываются:
- стороны света – жилые комнаты с юга, функциональные помещения защищают их с севера;
- роза ветров – теплопотери гасятся верандами, кухнями с наветренной стороны участка;
- планировка – должна обеспечивать качественный воздухообмен рекуператорами.
Статья по теме:
Задумывались ли Вы о том, насколько качественно утеплен ваш дом? Или может Вы только приступаете к возведению жилища? В любом случае вам нужно ознакомиться с понятием "теплопроводность".
Кроме указанных мероприятий используются альтернативные источники энергии (тепловой + электрической):
Статья по теме:
Еще недавно солнечные батареи казались чем-то футуристическим. Однако уже сейчас доступны каждому. Не верите? Прочитайте нашу подробную публикацию.
- насос тепловой геотермальный.
Статья по теме:
Этот тип отопления набирает популярность с каждым годом. Давайте посчитаем во сколько обойдется такая система и насколько она выгодна.
Существуют системы «активного дома», которые кроме снижения теплопотерь способны вырабатывать дополнительное тепло, аккумулируемое центральной домашней сетью. Основным недостатком является высокий бюджет установки подобного оборудования и большие сроки окупаемости.
Полезная информация! При выборе «пассивного дома» изготавливается принудительной. Вместо оконных приточных клапанов монтируются воздухонепроницаемые стеклопакеты. Проветривание осуществляется только рекуператорами.
Отопление дома без газа и электричества (видео)
Принцип действия, устройство, плюсы, минусы
Таким образом, для отопления частного дома без газа и электричества простейшими схемами являются:
- печь + биокамины – первый тепловой прибор обогревает кухню и одно смежное с ней помещение, позволяет приготовить пищу, биокамины в остальных комнатах улучшают интерьер, используются по мере необходимости, проблема электричества решается приборами Криотерм;
- котел – твердотопливный длительного горения с естественной тягой или на солярке.
Внутри контуров отопления частного дома без газа и электричества циркулирует горячая вода, используются стандартные регистры. При выборе пеллетного бункерного котла, позволяющего работать прибору на одной закладке в течение 4 – 11 дней, потребуется электроэнергия для привода дозирующего оборудования (червячный шнек). Поэтому для выработки электричества применяются:
- приборы Криотерм – навешиваются на горячие стенки котлов/печей или помещаются внутрь топки, контуров обогрева, вырабатывают ток, которого хватает для освещения и электропривода;
- солнечные батареи – монтируются на кровле жилища, подсобных помещений, заряжают аккумуляторы, энергия которых расходуется по мере необходимости.
Тепловые насосы отбирают теплоту у природных источников (геотермальное тепло почвы, плюсовая температура подземных вод, энергия теплого воздуха). Контуры теплообменников, внутри которых циркулируют инертные газы (чаще фреон), размещаются ниже отметки промерзания горизонтально или внутри скважин вертикально, что позволяет сохранить рабочую площадь участка.
К сведению! Чтобы включить любой тепловой насос, потребуется электричество. Другое дело, что потребление энергии невелико, с задачей справится маломощный дизельгенератор.
Выбирая отопление котлами частного дома без газа и электричества, необходимо учесть факторы:
- пропан-бутановая смесь в баллонах или розливом для заправки газгольдера впятеро дороже газа природного из централизованных систем;
- выработанное в генераторах электричество должно применяться только для оборудования и освещения, электроконвекторы подключать к этим сетям не стоит;
- солярка вчетверо дороже угля, котельная имеет характерный запах;
- торф и пеллеты из прессованных опилок в полтора раза дороже угля;
- дрова являются самым дешевым энергоносителем, однако для необходимо высокое качество древесины (низкая влажность + лиственные породы без смолянистых веществ).
Существуют бытовые ветрогенераторы от отечественных производителей ГРЦ-Вертикаль, Ветроэнергетика, Сапсан-Энергия мощностью 1 – 35 кВт, состоящие из мачты, лопастей, турбины, поворотных механизмов, элементов крепления, управляющей автоматики. Они выдают 12 – 24 В, энергия аккумулируется в 50 – 100Ач батареях, которых достаточно для коттеджа.
Недостатком технологии является сложное проектирование, так как прогнозирование ветреной погоды невозможно в принципе. Срок окупаемости солнечных коллекторов очень высокий, поэтому аккумулированная электроэнергия на нужды отопления обычно не используется.
Таким образом, вариантов реализации обогрева жилища в отсутствие газа/электричества остается достаточно много. Выбор лучшего из них зависит от конкретных эксплуатационных и климатических условий региона.
Отопление с помощью тепловых насосов (видео)
Обогрев частного дома за городом в наши дни можно организовать по-разному. В этой статье мы достаточно подробно рассмотрим способы отопления жилища, которые не предполагают использования электричества, а также магистрального и сжиженного газа.
Печи из металла и кирпича – работают без электричества и газа
Самый удобный вид топлива – природный газ. С его помощью можно обогревать любые по площади дома, общественные здания и даже огромные производственные объекты. Неудивительно, что подавляющее большинство владельцев частных жилищ выбирают именно газ в качестве топлива. А что делать в случаях, когда подключить его нет никакой возможности? Замерзать в загородном доме? Пользоваться электронагревателями, оплачивая ежемесячно колоссальные суммы за потребленные киловатты? Конечно же, нет! Существует немало вариантов, дающих возможность организовать качественное отопление частного дома без применения газа и электричества.
Обогрев загородного жилища можно выполнить посредством:
- отопительных печей (из камня, кирпича, металла) и каминов;
- твердотопливных агрегатов;
- тепловых насосов;
- природных возобновляемых источников тепла (ветряков, солнечных батарей).
Проще всего построить в доме кирпичную классическую печь и использовать ее для обогрева. Здесь важно грамотно расположить такую конструкцию в жилище. В идеале она должна стоять по центру дома, чтобы ее стенки выходили в разные комнаты. Топить печку можно углем или дровами. Первый вариант более рациональный. Уголь горит долго и выделяет большое количество тепла. С дровами мороки будет больше. Их придется заготавливать самостоятельно либо покупать в больших количествах, так как древесина сгорает очень быстро.
Сразу отметим, что обычный человек своими руками построить кирпичную печь вряд ли сможет. Ее монтаж требует создания фундамента – грязная, длительная и трудоемкая процедура. Да и правильную кладку из кирпича домашнему умельцу сделать будет непросто. Разумной альтернативой классическим каменкам являются готовые печи, изготовленные из металла.
В специализированных магазинах представлен шикарный ассортимент чугунных и стальных буржуек. Они имеют высокий показатель полезного действия и великолепный вид. Благодаря этому заводские металлические печки позволяют не только экономно отопить дом, но еще и сделать жилой интерьер оригинальным. И обычную печь, и готовую буржуйку несложно оснастить змеевиком. Он будет нагревать воду, которую можно подавать на радиаторы, установленные в разных комнатах дома. При таком подходе мы получим экономичное отопление, работающее от дров или угля.
Камины также можно использовать для обогрева домов. Но только если жилище имеет небольшую площадь. Большой дом с множеством комнат и хоз. помещений камин обогреть не сможет. В большинстве случаев такие отопительные конструкции играют декоративную роль.
Твердотопливные котлы – продвинутый вариант традиционной печи
По мнению экспертов, наиболее разумный вариант отопления загородного дома, не подключенного к системе газоснабжения, заключается в установке твердотопливного агрегата. Причем для интересующих нас жилищ рекомендуется выбирать простые котлы, выпускаемые в полностью энергонезависимом исполнении. В таких установках имеется специальный термостат (механический), оснащенный элементарным цепным приводом. Именно это приспособление и управляет воздушным потоком, обеспечивающим процесс горения топлива.
Котлы на твердом топливе – оборудование экономное и простое в эксплуатации, но потенциально небезопасное. Поэтому при его установке следует соблюдать следующие обязательные требования:
- 1. Патрубок, к которому подключается обратка котла, всегда размещается ниже приходящей трубы. Нередко для соблюдения этого условия приходится рыть специальный приямок. И устанавливать твердотопливный агрегат именно в него.
- 2. Особое внимание уделяется организации дымохода. Он строится так, чтобы естественная тяга в трубе была безупречной в любую погоду.
- 3. Отопительная система делается строго самотечной (на языке профессионалов – гравитационной). В самой верхней ее точке ставится бачок-расширитель открытого типа.
- 4. Агрегат в обязательном порядке оснащается группой безопасности.
- 5. Системы отопления с твердотопливным агрегатом должны проектироваться специалистами, которые грамотно подбирают трубы нужного диаметра, рассчитывают требуемые уклоны. Только в этом случае котел и весь комплекс обогрева станет работать безаварийно и долговечно.
В твердотопливных агрегатах разрешается сжигать уголь и дрова, а также опилки и другие отходы деревообрабатывающей промышленности, специальные пеллеты, торфяные брикеты. Выбор топлива большой. Каждый владелец загородного дома имеет возможность подобрать наиболее подходящий для себя вариант. Отметим, что показатель полезного действия котлов на твердом топливе достигает 70–80 %. А вот для обычных печей эта величина не превышает 55–65 %.
Отопление без топлива – возможно ли такое?
Современная наука изобрела и совсем уж уникальный вариант обогрева частных жилищ, который не требует сжигания дров, угля и прочих видов топлива. Такой способ предполагает использование теплового насоса – по-настоящему экологичного, экономного и эффективного устройства. Уникальность такого агрегата заключается в следующем. Он не производит тепловую энергию. А лишь извлекает ее из наземных и почвенных вод, грунта, воздуха и передает в дом.
Тепловой насос – это конструкция, состоящая из компрессорного, дроссельного и теплообменного отсеков, а также трубок с фреоном. Работает агрегат, как самый обычный бытовой холодильник:
- трубки с фреоном погружаются в водоем или в грунт;
- в воде или земле фреон превращается в газ, который устремляется вверх;
- в компрессоре полученное газообразное соединение сжимается, что приводит к его нагреву до 75–80 °С;
- далее подогретый фреон через теплообменник отдает энергию в систему обогрева.
После этого газ направляется к дроссельному отсеку. В нем температура и давление фреона уменьшаются. Он снова превращается в жидкость, которая уходит назад в воду либо землю. Затем весь приведенный цикл повторяется много раз. В результате мы имеем постоянный источник энергии, направляемой на обогрев дома.
Тепловые насосы бывают разными. Обычно их делят на:
- 1. Воздушные.
- 2. Земляные.
- 3. Водяные для отбора тепла от подземных источников либо от наземных водоемов.
Тепловой насос для работы использует электричество. При этом расход последнего для функционирования описанной нами установки получается небольшим. В цифрах все выглядит так. Для извлечения из воды либо грунта 9–11 кВт электроэнергии и передачи ее в систему отопления необходимо затратить порядка 2,5–3 кВт.
Эти киловатты придется брать из домашней электросети или получать от возобновляемых источников энергии. О них мы расскажем далее. Но сначала отметим, что отопление с помощью теплового насоса требует немалых начальных финансовых затрат на приобретение дорогостоящего оборудования и его монтаж. По этой причине технологии обогрева без топлива пока еще не получили широкого распространения.
Ветряки и солнечные батареи – генерируем электроэнергию сами
Для работы тепловых насосов и энергозависимых современных котлов требуется электрическая энергия. Без нее высокотехнологичные агрегаты функционировать не будут. Получать энергию можно самостоятельно, не подключаясь к централизованному электроснабжению. Правда, в этом случае нам опять же таки придется хорошо потратиться на установку специального оборудования – солнечных батарей либо ветряков. Первые позволяют получать энергию от солнца, вторые – от ветра.
Конструктивно ветряки представляют собой простые устройства. Они состоят из генератора, специальной вертушки, захватывающей энергию ветра, и аккумулятора. Но самостоятельно соорудить эффективно работающий ветряк, вырабатывающий достаточное для отопления жилища количество электричества, совсем непросто. Разумнее будет приобрести готовую конструкцию. И эксплуатировать ее в течение длительного времени, отбивая потраченные деньги.
Аналогичная ситуация наблюдается и с солнечными батареями. Самодельные установки не способны генерировать требуемое для обогрева дома количество энергии. А покупное оборудование стоит недешево. По этой причине и ветряки, и солнечные коллекторы чаще всего используются, как вспомогательные источники "дармовой" электроэнергии. Для полноценного отопления загородного дома их мощности недостаточно. Но зато они позволяют экономить на счетах за энергоносители.
Таким образом, если в вашем загородном жилище нет газа, не стоит паниковать. Отопить его можно разными способами – и классическими (буржуйки, кирпичные печки), и с помощью современных технологий. Выбирайте подходящий вариант, и пусть в вашем доме всегда будет тепло и комфортно!
Эта статья — о том, как отапливать дом если нет газа. В ней я собираюсь рассказать о возможных альтернативах газовому отоплению, оценить их по ряду ключевых параметров и предложить читателю наиболее выгодные и практичные решения. Приступим.
Газ — самый дешевый источник тепла. Только вот есть он далеко не везде.
А можно всех посмотреть
Вот полный перечень возможных источников тепла для дома без газа:
- Твердое топливо (дрова, уголь, пеллеты);
- Жидкое топливо (солярка, отработанное моторное масло);
- Электроэнергия;
- Солнечное тепло, утилизированное посредством солнечных коллекторов;
- Сжиженный газ (из газгольдера или баллонов). Если к вашему населенному пункту не подведен магистральный природный газ — это не означает, что вы не можете воспользоваться для обогрева газовым котлом или .
Что оцениваем
По каким параметрам мы сравниваем возможные решения?
Их всего три:
- Минимальные эксплуатационные расходы (то есть стоимость киловатт-часа тепловой энергии);
- Стоимость оборудования;
- Удобство использования системы отопления дома. Она должна требовать как можно меньше внимания владельца и максимальное время работать в автономном режиме.
Сравнение
Эксплуатационные расходы
Вот как выстроятся наши участники при оценке их экономичности:
- Безусловный лидер — солнечное тепло. Коллекторы преобразуют его в нагрев теплоносителя совершенно бесплатно. Электроэнергия расходуется лишь циркуляционными насосами;
Как правило, солнечные коллекторы используются лишь в качестве вспомогательного источника тепла. Их проблема — непостоянная тепловая мощность: она меняется в зависимости от продолжительности светового дня и погоды.
- На втором месте — твердотопливный котел, работающий на дровах. Да-да, я в курсе про то, что у нас на дворе 21 век. Таковы уж российские реалии: в отсутствие магистрального газа и при коротком световом дне дрова по-прежнему экономичнее всех прочих источников тепла и обеспечивают стоимость киловатт-часа в 0,9 — 1,1 рубля;
- Третье место делят пеллеты и каменный уголь. В зависимости от местных цен на энергоносители киловатт-час полученного при их сжигании тепла обойдется в 1,4-1,6 рубля;
- Сжиженный газ из газгольдера обеспечивает стоимость киловатт-часа в 2,3 рубля;
- Использование баллонов увеличивает ее до 2,8 — 3 рублей;
- Работающие на солярке жидкотопливные котлы вырабатывают тепло со средней стоимостью около 3,2 р/КВт-ч;
Отработанное моторное масло при той же теплотворной способности стоит в 5-6 раз дешевле. Если у вас есть постоянный источник отработки — именно этот вид топлива может успешно конкурировать с магистральным газом.
- Явные аутсайдеры — электрические котлы. Цена киловатт-часа тепла, полученного при нагреве воды ТЭНом или любым другим прибором прямого нагрева, равна стоимости киловатт-часа электричества и по текущим тарифам составляет примерно 4 рубля.
Подчеркну: так называемые экономичные электрокотлы (индукционные или электродные) — фикция. Они, разумеется, работают, но способ нагрева воды никак не влияет на стоимость киловатт-часа тепловой энергии.
Индукционный электрокотел. Его несомненное достоинство — надежность. А вот экономичностью он ничем не отличается от прибора с ТЭНами.
Расходы на монтаж
В какую сумму обойдется сделать отопление на даче или в загородном доме?
Чтобы не вносить путаницу из-за разброса параметров отопительной системы, я сравню среднюю стоимость источников тепла одинаковой номинальной мощности — 15 КВт.
- Газовый котел — от 25 тысяч рублей;
Без газовой магистрали владельцу придется вложить средства в оборудование газобаллонной станции или газгольдера, что увеличит затраты еще на 150 — 250 тысяч.
- Котел на пеллетах — от 110 000;
- Электрокотел — от 7000;
- Твердотопливный котел — 20000;
- Жидкотопливный (на солярке или отработке) — от 30000;
- Солнечные коллекторы суммарной мощностью 45 КВт (троекратный запас по мощности компенсирует простой в темное время суток) — от 700000 рублей.
Очевидно, что разумный баланс стоимости киловатт-часа тепла и самого отопительного оборудования обеспечивают только дрова и уголь. Неплохая альтернатива им — отработанное масло — не может на равных участвовать в нашем соревновании из-за труднодоступности этого энергоносителя.
Бесплатное солнечное тепло на поверку оказывается чрезмерно дорогим на стадии монтажа: к запредельным расходам на сами коллекторы добавится стоимость аккумулятора тепловой энергии.
Удобство пользования
Лень, как известно, двигатель прогресса. Отапливать свой дом хочется не только дешево, но и с минимальными затратами времени и сил.
Что у разных вариантов отопления с автономностью работы?
- Лидируют электрокотлы . Они работают неограниченно долго и не требуют обслуживания от слова «совсем». Температура теплоносителя может регулироваться в автоматическом режиме с использованием выносного электронного термостата. Электрооборудование позволяет программировать суточные и недельные циклы (например, снижать температуру на время вашего отсутствия);
- Газовый котел с газгольдером обеспечивает автономность в несколько месяцев, а то и в целый сезон. От электрокотла он невыгодно отличается необходимостью отвода продуктов сгорания, поэтому расположение прибора привязано к вентиляции, дымоходу или внешним стенам частного дома;
- Автономность прибора на жидком топливе ограничена только объемом топливного бака;
Под дизельный котел приходится отводить отдельное помещение. Причины — высокий уровень шума при работе горелки и запах солярки.
- Использование нескольких параллельно подключенных баллонов снижает автономность отопительного оборудования до недели;
- Примерно столько же может проработать на одной загрузке котел на пеллетах;
- Котел на твердом топливе нуждается в его закладке каждые несколько часов и в периодической чистке зольника. Этот период можно увеличить, ограничив тепловую мощность прикрытой воздушной заслонкой, но при этом неполное сгорание топлива уменьшит КПД прибора и, соответственно, увеличит расходы владельца на обогрев.
Что в итоге? А в итоге, камрады, нам приходится выбирать между ограниченной автономностью пеллетного котла с его довольно-таки высокой стоимостью, непрерывными растопками твердотопливного прибора и заоблачной стоимостью тепловой энергии у электрокотла.
Главная проблема твердотопливного отопления — частая растопка.
Лазейки
Чем можно отапливать жилое помещение, совместив приемлемую автономность с небольшими эксплуатационными расходами?
Мы можем пойти одним из двух путей:
- Постараться увеличить автономность системы с твердотопливным котлом;
- Минимизировать расходы на электроотопление.
Теперь — подробнее о каждом возможном решении.
Пиролизный котел
Так называется разновидность твердотопливного прибора, разбивающая процесс сгорания угля или дров на два этапа:
- Тление при ограниченном доступе воздуха (так называемый пиролиз). При неполном сгорании топлива образуется горючая смесь летучих углеводородов и угарного газа СО;
- Дожигание продуктов пиролиза в отдельной топке. Она обычно расположена под основной и обеспечивает ее нагрев до необходимой для пиролиза температуры.
Что дает такая схема?
- Гибкую регулировку мощности простым изменением оборотов наддувного вентилятора;
- Максимальный КПД во всем диапазоне значений мощности (поскольку продукты неполного сгорания топлива дожигаются во второй камере топки);
- Автономность в 10-12 часов. Она достигается именно за счет ограничения скорости сгорания твердого топлива.
Котел верхнего горения
Еще один шаг к увеличению автономности твердотопливного отопительного оборудования был сделан инженерами литовской компании Stropuva. Они всего лишь перенесли процесс тления топлива с колосника в верхнюю часть топки. В результате при увеличении объема закладки растет не тепловая мощность котла, а длительность горения.
Как был достигнут такой результат?
Котел представляет собой вертикальный цилиндр с телескопическим воздуховодом, заканчивающимся массивным стальным диском с оребрением (он называется стаскоблин). По мере прогорания закладки горючего воздуховод опускается вниз под собственной тяжестью, в каждый момент времени обеспечивая подачу воздуха непосредственно к области тления топлива.
Этот же диск разделяет область тления горючего и область дожигания продуктов неполного сгорания, превращая котел верхнего горения в разновидность пиролизного. Небольшое количество остающейся на поверхности дров золы уносится восходящим потоком горячих газов.
Максимальная автономность была показана котлом Stropuva, работающим на угле. На одной закладке он проработал 31 час.
Теплоаккумулятор
Можно ли отопить загородный дом обычным твердотопливным котлом, не тратя существенную часть дня на его растопки и чистку?
Да. В этом поможет теплоаккумулятор — обычный бак для воды с теплоизоляцией и несколькими отводами для подключения отопительных контуров. Вода обладает довольно высокой теплоемкостью. Так, бак объемом 3 м3 при нагреве теплоносителя на 40 градусов аккумулирует 175 КВт-ч тепла, что достаточно для обогрева дома площадью около 80 м2 в течение суток.
Как своими руками смонтировать систему отопления с теплоаккумулятором?
В ней формируется два контура с принудительной циркуляцией:
- Первый соединяет теплообменник котла с аккумулятором;
- Второй объединяет теплоаккумулятор с отопительными приборами — радиаторами, конвекторами или регистрами.
В результате:
- Котел растапливается один-два раза в сутки и работает с полностью открытой заслонкой, на номинальной мощности (и, соответственно, с максимальным КПД);
- Все остальное время теплоаккумулятор постепенно отдает дому накопленное тепло.
Такая схема поможет и обогреть дом с минимальными затратами владельцам электрокотлов, но лишь при наличии двухтарифного счетчика. Ночью, во время действия минимального тарифа, котел греет воду в баке, а днем накопленное тепло постепенно отдается радиаторами.
Теплый пол
Системы внутрипольного отопления превращают всю поверхность чистового напольного покрытия в отопительный прибор.
Для обогрева могут использоваться:
- Уложенная в стяжку труба с теплоносителем;
- Уложенный в стяжку или в слой плиточного клея под кафелем греющий кабель;
- Пленочный нагреватель — полимерная пленка с обладающими высоким электрическим сопротивлением токоведущими дорожками. Нагреватель укладывается под чистовое покрытие достаточной теплопроводности — ламинат, паркет или линолеум.
Теплый пол позволяет уменьшить расходы на отопление на 30-40% по сравнению с конвекционными приборами — радиаторами или конвекторами. Экономия достигается за счет перераспределения температур: воздух нагрет до максимальных 22 — 25 градусов на уровне пола, под потолком же температура минимальна.
При конвекционном отоплении для минимально комфортных +20 на уровне пола воздух под потолком придется нагреть до 26 — 30 градусов. Нагрев влияет лишь на утечки тепла через перекрытие и стены: они прямо пропорциональны разнице температур по обе стороны ограждающей конструкции.
Я использовал пленочные нагреватели для обогрева пола под рабочими столами. При смешном расходе электричества (в среднем 50-70 ватт на квадратный метр) они обеспечивают субъективный комфорт во время работы даже при температуре воздуха в помещении в 14 — 16 градусов.
Инфракрасные нагреватели
Традиционное отопление греет воздух при непосредственном контакте с отопительным прибором. Однако при сравнительно небольшой площади нагревательного элемента и его высокой температуре начинает преобладать другой способ передачи тепла — ИК-излучение. Именно его используют инфракрасные обогреватели, позиционируемые как приборы для экономичного обогрева электричеством.
Чем инфракрасный обогрев лучше конвекционного?
Размещенный под потоком или на стене прибор греет лучистым теплом пол и все предметы в нижней части комнаты. Эффект примерно такой же, как при использовании теплого пола — внизу температура воздуха делается максимальной, под потолком — минимальной.
Мало того: лучистое тепло греет кожу и одежду находящихся в помещении людей. Оно создает субъективное ощущение тепла, позволяющее снизить комфортную температуру в комнате с 20-22 до 14-16 градусов. Как разница температур с улицей сказывается на расходах на отопление — мы уже выяснили.
При -10 за окном снижение средней температуры в комнате с 25 до 15 градусов уменьшит расход тепла в (25 — -10)/(15 — -10)=1,4 раза.
Тепловые насосы
Что это такое — тепловой насос?
Конструктивно он идентичен… обычному холодильнику. Конструкция этого прибора позволяет отбирать тепло у более холодной среды (грунта, воды или воздуха) и отдавать его более теплому воздуху внутри дома.
Как это достигается?
Вот как выглядит цикл работы любого теплового насоса.
- Компрессор сжимает газообразный хладагент (как правило, фреон), превращая его из газа в жидкость. В полном соответствии с законами физики тот нагревается;
- Фреон проходит теплообменник, где отдает тепло;
- Следующим на пути хладагента встречается расширительный клапан. При резком увеличении объема фреон возвращается в газообразное состояние и резко остывает;
- Проходя еще один теплообменник, он отбирает тепло у теплой по сравнению с остывшим фреоном среды;
- Нагревшийся хладагент возвращается к компрессору на новый цикл.
В результате электроэнергия тратится только на работу компрессора, причем на каждый киловатт его электрической мощности владелец получает 3-6 киловатт мощности тепловой. Стоимость киловатт-часа тепла снижается до 0,8 — 1,3 рубля.
Мало того, все виды тепловых насосов в полной мере обладают достоинствами электрических обогревательных приборов:
- Они не требуют обслуживания и отвода продуктов сгорания;
- Они могут программироваться на суточные и недельные циклы, дополнительно уменьшая расход тепла.
Потенциальному покупателю теплового насоса полезно знать об этих приборах несколько вещей:
- Чем теплее низкопотенциальный источник тепловой энергии, тем выше COP прибора (coefficient of performance, количество киловатт тепла на киловатт электрической мощности при работе на нагрев);
- COP увеличивается и при снижении температуры внутреннего (расположенного в доме) теплообменника. Именно поэтому с тепловыми насосами обычно используют низкотемпературное отопление — теплые полы или конвекционные приборы с увеличенной площадью оребрения;
- Нижняя температура внешнего теплообменника ограничена температурой фазового перехода фреона и не может быть ниже -25 градусов. Именно поэтому тепловые насосы, работающие по схемам «воздух-вода» и «воздух-воздух», могут применяться для отопления только в южных регионах страны;
- Ахиллесова пята геотермальных и водяных насосов — высокая стоимость монтажа наружных теплообменников. Вертикальные грунтовые коллекторы погружаются в скважины глубиной в несколько десятков метров, горизонтальные — укладываются в котлованы или траншеи, причем их суммарная площадь примерно втрое превышает отапливаемую площадь дома.
Водяной теплообменник требует наличия незамерзающего водоема или скважины с достаточным дебитом. Отработанную воду в последнем случае инструкция производителя предписывает сливать в еще одну скважину — дренажную.
Частный случай теплового насоса — обычный кондиционер. В режиме нагрева он использует тепло, отобранное внешним теплообменником у уличного воздуха. COP современной инверторной сплит-системы достигает 4,2 — 5.
Основной источник тепла в моем доме — именно сплит-системы, установленные в каждой комнате. Насколько выгодно топить дом кондиционерами и насколько дорого обойдутся их покупка и установка?
Вот краткий отчет:
- Два этажа общей площадью 154 м2 обогреваются четырьмя инверторными кондиционерами — тремя мощностью 9000 BTU и одним мощностью 12000 BTU;
- Стоимость одного кондиционера на момент покупки составляла от 20 до 25 тысяч рублей в зависимости от модели и производителя;
- Установка одного инвертора обошлась в среднем в 3,5 тысячи рублей;
- Расход электроэнергии в зимние месяцы составляет около 2000 КВт-ч. Разумеется, электричество расходуется не только на обогрев: свою лепту вносят электроплита, стиральная машина, освещение, круглосуточно работающие компьютеры и прочая техника.
На фото — внешний блок сплит-системы, отвечающей за обогрев мансарды.
Заключение
Как видите, даже в отсутствие магистрального газа дом можно отапливать с умеренными затратами и без особого дискомфорта. Как всегда, дополнительную информацию вашему вниманию предложит видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады!
В нынешнее время многим владельцам загородных частных домов или дач все чаще приходится для обогрева своих жилищ искать альтернативу газу как основному виду топлива. Причины разные: для кого-то природный газ становится слишком дорогим удовольствием, кто-то имеет возможность пользоваться другими энергоносителями, а кому-то магистральный газ попросту недоступен ввиду его полного отсутствия поблизости. Тогда и возникает вопрос, - а какое вообще существует экономное отопление дома без газа и каким топливом тогда лучше воспользоваться?
Альтернативные энергоносители
Однозначного ответа на данный вопрос не существует, поскольку в каждом индивидуальном случае есть свои нюансы. Например, на вашем земельном участке растет множество старых больших деревьев, которые так и просятся в топку котла на дровах.
Вариант второй: взамен неких услуг заказчик готов длительное время поставлять вам солярку либо уголь. Ясно, что в таких ситуациях вы будете склоняться к этим видам энергоносителей и не обращать внимания на другие. В долговременной перспективе это будет ошибкой, поскольку подобные источники рано или поздно иссякнут и придется искать другие способы отопления загородного дома либо покупать то же топливо, но уже по общепринятой стоимости.
Попытаемся выработать некую универсальную методику определения оптимального энергоносителя для обогрева жилища, что подойдет к каждому отдельному случаю. Вначале сделаем оговорку, что методика поможет определить для себя самое дешевое отопление без газа, его мы в расчет не принимаем.
Как не учитываем и разные высокотехнологичные и экзотические виды отопления, малодоступные обычным гражданам. Сюда входят тепловые насосы, солнечные батареи, ветряки и различные виды машинных и растительных масел. Тогда чем отопить дом, если нет газа и вышеперечисленных источников? В нашем распоряжении остаются:
- обычные дрова;
- евродрова;
- пеллеты;
- уголь;
- солярка;
- сжиженный газ в баллонах;
- электричество.
По каждому из этих энергоносителей следует сделать расчет затрат на весь холодный период, тогда будет понятно, чем дешевле топить дом.
Важно! Прежде чем начинать вычисления, надо обязательно привести в соответствие единицы измерения количества топлива, то есть, не допустить путаницы объема (м3) с массой (кг). Рекомендуется все виды энергоносителей, кроме электричества, привести к единицам массы – килограммам.
Подсчет затрат на отопление
Чтобы выяснить, какое самое экономное отопление загородного дома, рекомендуется для наглядности составить простую табличку вот такой формы:
В данной таблице вторая колонка заполняется исходя из стоимости каждого вида топлива в вашем регионе, либо в нее заносится ваша индивидуальная цена. Третий столбец для удобства расчетов уже заполнен. Стоимость 1 кВт тепловой энергии легко определить путем деления цены 1 кг топлива (столбец 2) на его удельную теплотворную способность (столбец 3).
Пятая колонка заполнена исходя из того, что средняя потребляемая тепловая мощность в частном доме площадью 100 м2 за сезон составляет 5 кВт/ч, а длительность отопительного сезона – 180 суток (5 х 24 х 180 = 21600 кВт/ч).
Ясно, что проекты домов все разные и площадь будет другая, как может отличаться и продолжительность сезона в вашем регионе, поэтому потребуется внести соответствующие корректировки. Перемножив данные в столбцах 4 и 5, определяем расчетные затраты за сезон.
Однако эти значения не учитывают эффективность работы оборудования, величины которых приведены далее. Разделив расчетные затраты на величину КПД, в последней колонке получаем прямой ответ на вопрос, - чем дешевле отопить дом кроме газа.
Тем домовладельцам, в чьих жилищах уже установлены газовые котлы, можно для сравнения добавить ниже еще одну строку, заполнив ее данными по природному газу, основываясь на фактических показателях расхода топлива и его цены.
Казалось бы, теперь все встало на свои места и можно спокойно делать выбор в пользу того или иного энергоносителя для экономного отопления. Но такой подход - однобокий, ведь существует еще такое понятие, как удобство и сложность в обслуживании и эксплуатации системы отопления частного дома.
Выбор энергоносителя с учетом удобства использования
Комфортность эксплуатации котельного оборудования, поставляющего тепло водяному отоплению, – фактор немаловажный, поскольку любые лишние хлопоты и неудобства – это ваше время и деньги. То есть общие затраты косвенно возрастают сообразно тому, сколько усилий прикладывается на поддержание работы системы. В некоторых случаях экономичные системы отопления после первого же сезона уже не кажутся такими экономными и подчас хочется заплатить лишние деньги, только бы не связываться с подобными проблемами.
В отличие от финансовых показателей удобство использования – величина для каждого вида топлива неизменная, поэтому ее можно выяснить сразу, что поможет определиться с выбором. Удобство мы будем оценивать по таким критериям:
- сложность ремонта или обслуживания котельной установки;
- необходимость и удобство складирования;
- комфортность в ежедневной эксплуатации (потребность в загрузке топлива и так далее).
Чтобы выяснить, какой из энергоносителей обеспечит комфортное и экономичное отопление частного дома, составим вторую таблицу, где по каждому из критериев проставим всем видам топлива оценки по пятибалльной системе, после чего подведем итог.
Обслуживание
Не требуют никакого обслуживания электрические котлы, кроме как иногда открыть крышку и смахнуть пыль или почистить контакты, за что и получают самую высокую оценку. Некоторые действия требуются, если отапливать загородный дом сжиженным газом. Один раз в 2 года рекомендуется проверить и при необходимости очистить запальник и горелку, оттого пропану – твердая четверка. Пеллетные котлы получают 3 балла за то, что требуют несколько раз в году очистки камеры сгорания и один раз – дымохода.
Соответственно, дровяные и угольные агрегаты очищать нужно часто, по мере загрязнения. Хуже всего в этом отношении обстоит дело с соляркой, так как зачастую ее качество оставляет желать лучшего, из-за чего частота обслуживания непредсказуема.
Складирование
Понятно, что электричество не требует площадей для хранения, в то время как сжиженному газу и солярке может потребоваться какое-то место. Но вот когда организовано экономное отопление частного дома дровами, то площади под склад потребуется немало. То же самое касается пеллет, так как для них нужно сухое помещение или специальный силос. Что касается угля, то от него много отходов, пыли и грязи, поэтому – самая низкая оценка.
Удобство эксплуатации
И здесь экономное электрическое отопление оказалось на высоте, поскольку никакого вмешательства при работе не требует. Пеллеты и сжиженный газ необходимо периодически пополнять, 1-2 раза в неделю, а то и реже. Немного чаще следует уделять внимание дизельному топливу, больше для присмотра над работой, чем с целью добавления горючего.
Ну и больше всего хлопот традиционно доставляет автономное отопление в частном доме на угле и дровах, здесь загрузки в камеру сгорания нужны от 1 до 3 раз в сутки.
В последней колонке путем суммирования подведены итоги, в соответствии с которыми наиболее комфортным и удобным является обогрев дачного дома зимой с помощью электроэнергии. Если данный результат рассматривать в комплексе с финансовыми затратами, то электричество может оказаться не худшим вариантом.
Заключение
Комплексный подход к вопросу показывает, что наиболее экономные системы отопления для дачи и загородного дома могут оказаться самыми хлопотными в процессе эксплуатации. Поэтому не стоит торопиться и все тщательно взвесить и просчитать, а еще лучше – установить электрический котел в комбинации с любым другим.
На сегодняшний день природный газ является самым доступным вариантом для отопления частного дома, но что делать, если, например, газовая магистраль недоступна для вашего района? При таких обстоятельствах стоит подробнее рассмотреть альтернативное отопление частного дома без газа и электричества. Можно выбрать электричество, но, сами понимаете, обустройство такого отопления выйдет очень дорогим.
Современные технологии предоставляют множество возможностей для осуществления этого замысла. Частный дом для жизни имеет множество преимуществ: свежий воздух, удалённость от городского смога, свой огород, сад. Такие блага цивилизации, как обеспечение своего жилища горячей, холодной водой, надёжным, качественно обустроенным отоплением, являются основными факторами для владельцев дачных, частных домов. Мы стремимся сделать свой дом настоящим семейным очагом, не скупимся на качественные строительные материалы, делаем всё надёжно, надолго. При этом желание сэкономить, рационально вложить денежные средства – это верное, разумное стремление, особенно если оно касается такого немаловажного фактора, как автономное отопление частного дома.
Большинство альтернативных агрегатов для отопления превращают в тепло (преобразовывают) энергию от сгорания топлива. Отдельные приборы одновременно могут совмещать функции двух агрегатов, например – титана и котла (печи с водяным контуром). Другие устройства (например, твердотопливные котлы), могут работать, производить тепло более суток на единоразовой загрузке дровами. Вариантов агрегатов для альтернативного отопления действительно много, поэтому давайте детальнее рассмотрим наиболее удобные, часто используемые установки, обеспечивающие отопление частного дома без газа и электричества.
Печи для отопления дома с водяным контуром
Как уже упоминалось выше, эти устройства совмещают технические качества котла и титана. Они работают под давлением пара, изготавливаются из чугуна или стали, могут быть использованы как дополнительный или основной источник отопления. Сердце печи – теплообменник, располагается внутри обогревателя. По принципу работы данный агрегат напоминает твердотопливный котёл. Их отличия — во время работы у печи нагреваются все стенки, каналы, а котёл нагревает исключительно теплоноситель. Получается, что печь с водяным контуром нагревает трубы, радиаторы во время топки, однако нагретые детали самой печи продолжают отдавать тепло до своего окончательного остывания.
Главной конструктивной деталью такой печи является регистр (теплообменник). Он устанавливается внутри топливника, по нему проходит тепло, обогревающее весь дом, именно к нему подводится водяная отопительная система. Конфигурация теплообменника может быть любой, главное – чтобы он беспрепятственно выполнял свою основную функцию (равномерно распределял тепло, поддерживал максимальную температуру). Регистр можно изготовить собственноручно, если вы имеете соответствующие для этого навыки, «дружите» со сварочным аппаратом. Чаще всего они изготавливаются под заказ, согласно индивидуальным характеристикам, размерам печи.
Плюсы печей с водяным контуром:
- возможность обогрева больших площадей;
- приемлемая стоимость оборудования;
- доступное топливо (уголь, дрова, торф);
- не требуется привязка к электрической сети, так как работа всей системы основана на естественной циркуляции теплоносителя.
- низкий КПД (если сравнивать с газовым котлом);
- отсутствие автоматики (исключительно ручное управление).
С помощью такой печи можно обогреть весь дом, а также подключить систему водяного тёплого пола. Приобретая данный агрегат, обращайте внимание на его мощность.
Вариант альтернативного отопления — печь с водяным контуром, фото:
Котлы для отопления частного дома
Дровяной котел для отопления частного дома с батареями продолжает пользоваться популярностью, несмотря на множество современных отопительных агрегатов, представленных сегодня на рынке. Основным фактором является доступность топлива (дров). Коэффициент полезного действия современных дровяных котлов достигает 90%, пользоваться таким агрегатом не сложнее, чем обычной дровяной печью. Примечателен тот факт, что привычная всем газовая колонка, а также газовый котёл были созданы по примеру дровяного котла. Различие — источник пламени, в первом случае это газ, в нашем случае – это дрова.
Принцип работы данного устройства прост – вода направляется в котёл, минуя теплообменник, нагревается и идет по батареям. Уровень давления, поступление воды регулируется посредством кранов. Вам лишь придётся периодически удалять содержимое зольника, который размещается под печью.
Котлы на твердом топливе для отопления частного дома могут работать как на дровах, так на угле, торфе, брикетах, подходящих бытовых отходах. Так называемым недостатком таких котлов является короткий период горения и, следственно, выработки тепла от одной загрузки дров или иного материала.
Вариант альтернативного отопления — котёл на твёрдом топливе, фото:
Как альтернативу можно рассмотреть другой агрегат, отличающийся от стандартных твердотопливных котлов объёмом топочной камеры, особой спецификой сжигания топлива. Дровяные котлы длительного горения для отопления дома могут работать на одной загрузке топливного материала сутки и более. Некоторые модели при загрузке угля могут работать 4-5 суток – такие преимущества вам может предоставить только подобный тип котлов. У агрегатов, работающих на древесине, название модели оканчивается на букву S, а у работающих на угле и древесине в конце имеется буква U. Разница таких котлов — материал, с помощью которого оборудована топочная камера. Для агрегатов, которые работают на угле, камера изготавливается из жаростойких металлов, которые оптимизируют процесс сгорания топлива. Коэффициент полезного действия таких твердотопливных устройств составляет приблизительно 90%.
Вариант альтернативного отопления — котёл длительного горения, фото:
Тепловой насос для отопления дома
Сегодня данное оборудование набирает популярность, несмотря на довольно высокую цену самого агрегата, его установки. Тепловые насосы для отопления дома, принцип действия которых основан на получении тепла из окружающей среды (воздуха, грунта, воды), его подогрева, последующей передачи в дом, работают от электросети. Данное устройство не совсем подходит под специфику нашей темы, так как мы рассматриваем альтернативное отопление частного дома без газа и электричества, однако благодаря его универсальным качествам, я решила о нём упомянуть.
Данное устройство может преобразовывать окружающую энергию в тепло, или холод (летом он может работать как кондиционер для охлаждения воздуха). Что касается обогрева, то при этом носитель тепла попадает в трубопровод, находящийся, например, под землей, там он нагревается до определённой температуры, после чего отдаёт накопившуюся теплоэнергию внутреннему контуру. За основную функцию отвечает компрессор – сердце теплового насоса. Находящийся в компрессоре фреон является как бы посредником между теплоносителем, конденсатором, отопительным контуром.
Отопление загородного дома, варианты тепловых насосов, фото:
Чтобы не описывать все тонкости термодинамики, проще обобщить принцип действия теплового насоса — он работает по типу холодильника, только наоборот. Данные агрегаты экологичны, экономичны, они могут иметь различные функции, классифицироваться по виду.
Водородный генератор для отопления частного дома
Ещё один представитель альтернативного обогрева — водородный генератор для отопления частного дома. Для его работы также требуется электричество. Данный агрегат является мощным, бесшумным, экологически чистым устройством, с помощью которого можно обогревать помещения с большой площадью. Принцип его действия основан на сжигании водорода, при этом атмосфера не загрязняется вредныеми веществами, а выделяется лишь пар, который безвреден для окружающей среды.
Установка включает котёл, трубы, диаметр которых уменьшается после каждого разветвления – этот фактор необходим для качественной работы водородной горелки. Во время работы генератора происходит каталитическая реакция — водород взаимодействует с кислородом и «рождает» воду. Таким образом, происходит выброс тепловой энергии, которая направляется в теплообменник, при этом коэффициент полезного действия подобного отопления составляет 96%. Отопление частного дома с помощью водородного генератора может производиться как самостоятельно, так и дополнительно, взаимодействуя с другими отопительными установками.
Водородный генератор, фото:
Солнечные коллекторы — вариант альтернативного отопления
Появление новых технологий мотивирует нас идти в ногу со временем. Люди научились извлекать пользу из окружающей среды, использовать её для улучшения качества жизни. На сегодняшний день одной из самых удачных разработок в сфере обогревательных установок можно считать солнечные коллекторы для отопления дома. Данные устройства способны обеспечить вас теплом в любое, желаемое для вас время. Солнечные лучи – это один из самых доступных источников тепла, а с помощью коллекторов их можно преобразовывать в тепловую энергию, необходимую для наших потребностей.
Во время подобного преобразования можно получить два типа энергии – электрическую и тепловую. При помощи солнечных коллекторов можно нагревать воду, отапливать дом, оборудовать систему тёплого пола. Фотоэлектрические модули (другое название солнечных батарей) имеют несколько иной принцип работы – они нацелены на выработку электричества. Летом с помощью солнечных коллекторов вы сможете обеспечить свой дом горячей водой, а с наступлением осени и весны – теплом. Стоит учесть, что зимой устройства малоэффективны, так как солнце светит уже не так интенсивно.
Как в частном доме сделать отопление с помощью солнечных коллекторов? Эти агрегаты обладают длительным эксплуатационным сроком (больше 15-ти лет), устанавливать их нужно на южной стороне крыши, а сама её площадь должна быть не меньше 40 квадратных метров. При этом стропильная система дома должна быть надёжной, прочной, так как коллекторы имеют значительный вес. Лучше всего данное отопление рассматривать ещё на стадии проектировки жилища — множественные нюансы установки требуют отдельного внимания. Естественно, нужно тщательно просчитать количество самих устройств, их мощность.
Солнечные коллекторы, фото:
В комплект стандартного агрегата входит вакуумный коллектор, контроллер, насос подачи теплоносителя к баку накопления коллектора, объёмные резервуары для воды, теплонасос, электроТЭН. Солнечные коллекторы для отопления дома стоят дорого, требуют существенных материальных вложений на начальном этапе. Окупаемость такой системы составляет 7-10 лет. Нужно учитывать, что солнечные лучи не появляются по нашему желанию, а это значит, что данные агрегаты не могут быть единственным источником тепла для дома. Наряду с их установкой потребуется обустройство другой отопительной системы.
Подводя итог, хочется сказать, что альтернативные варианты обогрева жилища могут позволить любому владельцу обеспечить свой дачный или частный дом теплом, создать комфортные условия для жизни. Даже несмотря на значительные денежные затраты на этапе начальной установки, вышеописанные агрегаты являются более выгодной альтернативой традиционному газовому отоплению. Не следует забывать об уровне безопасности – статистика несчастных случаев вследствие применения газового отопления говорит сама за себя. Отдельные приборы могут быть полноценной заменой газовому варианту, а некоторые будут хорошо дополнять уже имеющиеся теплосистемы.
Альтернативное отопление частного дома без газа и электричества сегодня – это реальность, однако не забывайте о повышении общей энергоэффективности дома (минимизации теплопотерь, устранении всех утечек тепла).
