Методы экономичного отопление частного дома без газа

Тепловой насос

Принцип действия теплового насоса

Тепловой насос состоит из таких частей:

1. Мощный компрессор, который создаёт высокое давление.
2. Испаритель-радиатор, состоящий из тонких трубок с большой теплопроводностью.

В процессе работы насоса, компрессор оказывает влияние на теплоноситель. Это вещество может испаряться и кипеть даже при самой низкой температуре. Компрессор создаёт давление, вследствие чего хладагент испаряется даже при самых низких температурах.

Теплоноситель имеет на своём пути конденсатор, в котором хладагент отдаёт своё тепло радиатору. Он охлаждается, превращаясь в жидкость, после чего возвращается в компрессор. Цикл такого типа может иметь несколько повторений.

Доля энергии, потребляемой компрессором, может составлять около 20%. Остальные 80% могут быть позаимствованы от окружающей среды. Тепловой насос может брать энергию из атмосферы или из геотермальных источников. Особенность современных агрегатов отличается тем, что они настроены не только на обогрев, но и на охлаждение помещения.

Системы отопления, разработанные на основе тепловых насосов, состоят из таких частей:

1. Зонд (система трубопроводов, которая представляет собой змеевик большого размера. Он может быть помещён в воду или грунт. Задача зонда заключается в сборе тепловой энергии).
2. Тепловой насос (принцип работы такого механизма знаком каждому. Однако, такие насосы могут быть нескольких видов: грунт-вода, вода-воздух, тепловой насос вода-вода, тепловой насос воздух-воздух).

Достоинства теплового механизма можно обозначить высокой эффективностью. Такое устройство может отдавать от 4 до 5 кВт тепловой энергии. Это обеспечивает комфортную температуру в доме.

Отличной альтернативой котлам, насосам и коллекторам могут стать угольные и дровяные печи. Сейчас их можно купить в готовом виде или же соорудить самостоятельно с использованием необходимых материалов.

Купив такую печь, вы сможете не только поддерживать оптимальную температуру тепла в своём доме, но и использовать её для приготовления пищи. Такой вариант отлично подойдёт для обогрева дома, в котором нет газа. Это позволит неплохо сэкономить на электричестве.

Использование твердотопливных печей

В удаленной местности чтобы обогреть дом без использования газа и электроэнергии чаще всего используют твердое топливо. В качестве такого топлива применяются уголь, дрова, прессованные отходы деревообработки, торфяные брикеты и т.п. Топливо сжигают в нагревающих воздух напрямую печах и каминах, или в отопительных котлах нагревают теплоноситель, обогревающий помещение через систему труб и радиаторов.

Металлические печи

Металлические печи — современный вариант отопления загородного дома. С их помощью можно за короткий промежуток времени нагреть большое помещение. Современные печи изготавливают из стали и чугуна, имеют красиво оформленный внешний вид, оснащаются стеклом в дверце. Основная масса металлических печей в верхней части имеет плиту для приготовления пищи, некоторые модели дополнительно могут оснащаться водогрейными котлами.

По устройству печи можно разделить на две группы.

1. Печи длительного горения. Обычно изготавливаются из чугуна, имеют большую массу и высокую цену. Одной закладки дров в такой печке хватает на несколько часов горения.
2. Печи быстрого нагрева воздуха. Как правило, изготавливаются из жаропрочной стали. Вокруг топки такой печи смонтированы быстронагревающие окружающий воздух воздуховоды.

Преимущества металлических печей:

• быстрая отдача тепла, возможность за небольшое время обогреть большое помещение;
• современные печи для безопасности оборудуются защитными экранами. Это исключает получение ожогов от случайного прикосновения;
• печи очень компактны и не требуют много места для установки;
• металлические печи имеют небольшую массу и не требуют для установки дополнительных фундаментов;
• несложную печь можно изготовить самостоятельно из обычного листового железа;
• быстрый монтаж печи и дымоходов;
• возможность самостоятельной установки печи и дымоходов.

Недостатки металлических печей:

• металлическая печь быстро остывает;
• работающие на угле или дровах металлические печи очень сложно оборудовать системами автоматической подачи топлива и поддержания температуры в помещении;
• дымоходы печей требуют регулярной чистки;
• при сгорании дров образуется большой объем золы, требующий регулярного удаления;
• тонкостенные печи при интенсивной эксплуатации быстро прогорают.

На заметку!

Для того чтобы печь меньше остывала ее с трех сторон обкладывают кирпичом.

Кирпичные печи

Печи из кирпича – классический вариант отопления жилого дома. Они хорошо накапливают и длительное время отдают тепло. При регулярной топке в помещении всегда тепло и сухо. За столетия использования разработано множество конструкций кирпичных печей. Кроме функции отопления на плите печи можно приготовить еду, внутри печи испечь хлеб, а на лежанке русской печи вылечить больную спину и высушить мокрые вещи. В небольших домах печь устанавливают в центр, чтобы каждое из помещений получало свою стенку для обогрева. В больших избах-пятистенках в каждое помещение устанавливают отдельную печку.

Преимущества кирпичных печей:

• во время топки керамический кирпич выделяет целебную лучистую энергию, дающую уют и комфорт;
• кирпичные печи долго отдают тепло;
• низкая цена изготовления печки;
• возможность самостоятельной установки печи.

Недостатки кирпичных печей:

• дымоходы печей требуют регулярной чистки;
• большая кирпичная печка очень долго прогревается;
• нет возможности автоматизации топки печи;
• при сгорании дров образуется большой объем золы, требующий регулярного удаления;
• кирпичные печи при установке требуют мощного фундамента.

Биогаз

Газ можно вырабатывать на собственном дворе. Не добывать, а именно вырабатывать. Из навоза животных и помета птиц, растительных остатков. В специальную герметичную емкость сгружается определенный состав сырья, разбавляется водой. Создаются определенные условия (основной параметр — температура, еще необходимо регулярное перемешивание). Через некоторое время масса начинает перегнивать. В процессе вырабатывается метан — это горючий газ с высокой теплотворной способностью. Он собирается в верхушке емкости, откуда выводится по трубам и подается на очистку от посторонних примесей. После очистки может подаваться потребителям. Излишки выработанного газа собираются в газгольдере. При достаточной выработке могут подаваться на газовые приборы или продаваться соседям. Так что этот метод организации отопления частного дома без газа и электричества может быть еще и источником дохода.

Автономное отопление частного дома можно организовать при помощи выработанного на участке газа — из отходов животноводства и растениеводства (биогаз)

Недостатки: для обеспечения потребности газового котла+плиты, необходима солидная емкость. Она должна быть стойкой к воздействию едких веществ, долговечной, надежной, герметичной. В ней должна поддерживаться определенная температура (чем выше, тем больше выход газа), поэтому емкость еще надо утеплять. В общем — морока. Найти место, установить, утеплить. Затем придется приобретать (или делать) различное оборудование — фильтры, компрессор, газгольдер. Все это — затраты. И немалые.

Есть и особенности процесса: газ начинает выделяться не с первого дня. Надо либо мощность делать больше и хранить излишки, либо делать две-три емкости, обеспечивая непрерывную выработку. И еще: если у вас не слишком большое хозяйство, придется где-то брать сырье. Лучшим, кстати, считается навоз крупного рогатого скота (КРС) — в нем содержатся бактерии вырабатывающие метан. Навоз КРС добавляют в определенной пропорции к любой «заправке». Но если вы хотите сделать отопление частного дома без газа и электричества и быть независимым от государственных поставщиков — это возможный вариант.

О тонкостях читайте в статье «Биогаз из навоза: насколько выгодно и как сделать».

Альтернативное отопление частного дома с использованием солнечных коллекторов

Среди многочисленных способов отопления частного дома особое место занимают солнечные коллекторы. Такой способ обогрева считается одним из наиболее эффективных. В подобных устройствах накапливается энергия солнца, а потом идет на нагрев теплоносителя. В качестве последнего чаще всего применяются:

Рекомендуем: Как установить альтернативное отопление квартиры?

• вода;
• антифризы;
• масла;
• воздух.

Принцип работы солнечных коллекторов заключается в следующем. В коллекторе циркулирует теплоноситель; он нагревается от солнца, и направляется в особый резервуар-накопитель, а оттуда – в систему отопления. В более сложных схемах нагретая вода используется еще и для горячего водоснабжения.

Как обойтись без подключения к газопроводу и электричеству

Не всегда получается использовать для отопления газ или электричество. И тогда на помощь приходят другие варианты

Есть несколько альтернативных способов отопления дома без газа и электричества. Самый распространенный — печи и камины на дровах, угле и пеллетах. Обычно возводят кирпичное сооружение или покупают заводской агрегат. Требуется соорудить и дымоход. Можно одновременно готовить пищу, если предусмотрена варочная панель. Печи и камины — отличный выход, когда стоит вопрос о том, как отопить дом без газа и электричества.

Всё большую популярность набирают способы извлечения автономного электричества:

1. От солнечных коллекторов. Эти агрегаты преобразуют солнечную энергию в тепловую и электрическую. Оборудование обычно устанавливают на крышах зданий. Стоит оно немало, но потратившись один раз, без электричества и тепла не останешься, пока наша земля прогревается небесным светилом.
2. Используя энергию ветра. Оборудование для получения электроэнергии от ветра можно купить готовое. Но домашние умельцы делают его и самостоятельно. Всё устройство включает в себя вертушку, аккумулятор и генератор.

Оба варианта, и солнечный, и «ветровой» решают проблему. Второй вариант более выгоден в местах, где безветренная погода — редкость. Если есть желание сделать отопление частного дома своими руками без газа, то можно попытаться соорудить маленькую «ветровую электростанцию».

Простой обогрев дачного домика: без газа и электричества

Обогрев дома при помощи электричества дорог и ненадёжен. Использование газа стоит дешевле, но подключить его удаётся не всегда. Тогда приходится искать другие варианты.

Существует несколько современных альтернативных источников: энергия солнца, подземных недр или незамерзающего водоёма. Но их монтаж довольно дорог и сложен. Поэтому часто для дачи выбирают такой традиционный вариант, как печное отопление.

Печное

Оно известно довольно давно, но остаётся актуальным до сих пор. Существует множество вариаций печей. Они способны обогреть весь дом или отдельную комнату. Иногда их соединяют с системой водяного отопления. Печи не только греют, но и готовят пищу.

В топочной камере сгорает топливо. Оно нагревает стенки печи, которые отдают тепло в дом. В качестве материалов применяют:

• кирпич;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

Кирпич долго нагревается, но и тепло отдаёт дольше. Для поддержания комфортной температуры на даче требуется 1—2 протопки в сутки. Стальные печи быстро нагреваются и также быстро остывают. Чугунные тоже греются быстро, а по теплоотдаче занимают промежуточное место между остальными разновидностями.

В качестве топлива используют:

• дрова;
• уголь;
• паллеты;
• топливные брикеты.

Плюсы и минусы

К преимуществам обогрева дачи печкой относят:

1. Автономность. Нет зависимости от газа и электричества.
2. Подходит для домов, в которых не живут постоянно.
3. В печи можно и готовить.

Существуют такие недостатки:

1. Требуется место для хранения топлива.
2. Кирпичные печи довольно массивны, и их желательно закладывать вместе с домом.
3. Меньшая эффективность отопления.
4. Если не подключён водяной контур, в дальних от печки помещениях будет прохладнее.
5. Необходимо делать дымоход.

Отопление солнцем

Преобразовать солнечную энергию в тепловую можно только в случае, если над крышей вашего дома солнце светить часто и подолгу. К сожалению 80% территорий России к этому отношения не имеют. Впрочем, даже в теплом климате полагаться только на солнечное отопление нельзя, обязательно нужен резервный источник.

Принцип работы

На месте «под солнцем» устанавливают поглощающие свет батареи, которые перерабатывают солнечную энергию сразу в тепловую, а затем передают теплоносителю. Есть два вида солнечных коллекторов — вакуумные и плоские. Вакуумные считаются наиболее эффективными и экономичными. Использование энергии солнца — это достижение науки.

Цена

Плюсом солнечного отопления является небольшая цена на солнечные коллекторы. Плоские устройства можно приобрести по цене от 1500 до 60 000 рублей. Вакуумные гораздо дороже — около 80 000 рублей. Однако, если учесть, что за топливо платить не надо, то цена вполне адекватная.

Не используя газ и электричество

На сегодняшний день существует несколько альтернативных вариантов обогрева помещения, при котором не требуется наличие электричества или подводка газа. Такое отопление из труб без батарей позволит сэкономить. Варианты отопительных систем могут быть следующие:

• печи и камины. Они греют комнату за счет энергии сгорания дров или угля. Если решиться и выбрать такой вариант, то потребуется соорудить печь или покупку готовой коммуникации, которую потребуется только правильно установить. При этом в итоге семья получает экологически чистый и экономичный метод обогрева, а если плиту оснастить жарочной поверхностью, то она вполне справится с готовкой пищи;
• автономная система отопления от личного источника электроэнергии, которую можно получить двумя путями:

1. с помощью солнечного света. Тут придется потратиться на специальные солнечные коллекторы, которые могут преобразовать солнечную энергию в тепловую и таким образом работать как обогреватель. Естественно придется вложить средства на приобретение оборудования, но траты будут разовыми, а получение электроэнергии постоянным;
2. с помощью силы и энергии ветра. Для этого придется построить специальный аппарат, который состоит из вертушки, генератора и аккумулятора. Если собрать самостоятельно не получается можно приобрести уже готовую конструкцию, которая преобразует силу ветра в электроэнергию.

Видео 2. Отопление без газа и дров. Новинка!

Без труб и котлов

Автономная система отопления зачастую оснащена, котлом к которому подключены трубно-радиаторные коммуникации, которые позволяют обогреть разу несколько комнат. Однако так же эффективно может работать правильно подобранное отопление без труб и батарей, которое функционирует от одного теплового источника. Чаще всего это:

• печь из кирпичной клади или металла, которая станет идеальным вариантом для подачи тепла в одну комнату или двух смежных помещений;
• камин, который эксплуатировали в древности для обогрева замков;
• обогреватель электрического типа рефлекторный или на масляной основе;
• кондиционеры и т.п.

Запомните, что для дачного дома, который построен по старинному принципу «пятистенок» вполне достаточно для качественного обогрева одной печи, которую располагают посредине дома. Даже сегодня в таких конструкциях отопление проводиться без труб, батарей и котлов.

Отопление без топлива

Он состоит из труб, которые заполняются фреоном, а также из дроссельной,     компрессорной и теплообменной камер. Устройство работает по схеме холодильника и основывается на простых физических законах.

Трубы находятся глубоко под землей или в озере на приличной глубине, чтобы температура окружающей среды не поднималась выше 8 0C даже в самый жаркий день.

Уже при 3 0C фреон закипает и поднимается по ним в компрессор, где поддается сжиманию и таким образом нагревается до 80 0C.

В таком виде направляется опять в магистраль под землю, повторяя цикл по кругу.

Тепло без отопления

Даже без отопительной системы, без труб, батарей и котлов есть возможность согреться в помещении.

Существует несколько способов, которые используются как вместе, так и по отдельности. К ним относятся:

• максимальное утепление своего жилища. Чтобы сохранить частички тепла, которые поступают после готовки еды, дыхания жильцов и т.п. достаточно утеплить стены, добавить в интерьер теплые напольные покрытия, тяжелые шторы на окна, чтобы они перекрыли доступ холодного воздуха и не позволяли теплу покидать помещение и т.п. Даже если отопительная система работает как надо, такие нюансы позволят сохранить энергоресурсы и не потреблять больше тепла, чем нужно;
• утепление домашнего гардероба. Надевайте теплый свитер и тапочки. Во время просмотра телепередач укройтесь теплым пледом или используйте теплую накидку, грелку в постель и теплые напитки (чай, молоко);
• психологический обогрев. Меняем дизайн помещения, его цветовую гамму на более теплую (персиковую, желтую), добавляем вязанные декоративные элементы и деревянные аксессуары. Используйте ароматические свечи и фотографии теплых стран в интерьере. Таким образом, идет воздействие по двум направлениям: на глаза и осязание. Так можно обмануть организм и заставить почувствовать тепло.

В любом случае можно найти возможность и подходящий метод и согреть свой дом. Отопление без труб и котлов может стать эффективным решением этой проблемы даже в сильные морозы. Используя вышеперечисленные методы, получится согреть свое жилище даже в самых нестандартных ситуациях.

Твердотопливные котлы: дрова, уголь, пеллеты

Дрова и уголь в качестве топлива используют не только в печах, но и в твердотопливных котлах различных типов. Кроме них используют щепу, опилки, солому, пеллеты. Последний вид «горючего», благодаря своей экологичности, становится все популярнее как за рубежом, так и у нас и представляет собой гранулы (капсулы) из спрессованных остатков древесины.

Твердотопливный котел, на данный момент — лучшая замена магистральному газу

В результате сжигания топлива нагревается вода, которая циркулирует в системе отопления, за счет этого и происходит обогрев помещений. Такая система довольно безопасна и эффективна, но трудоемкая эксплуатация сводит это достоинство на нет: многократная загрузка топлива, регулярная очистка камеры сгорания и т.д. – все это малоприятные и утомительные процедуры.

Сейчас твердотопливные котлы становятся все удобнее: так многие останавливают свой выбор на котлах с автоматической подачей топлива, загрузка которых осуществляется раз в несколько дней, или на пиролизных котлах, имеющих необычайно высокий КПД.

Твердотопливные котлы с автоматической подачей топлива, по мнению специалистов, являются одним из лучших вариантов «устроить» отопление частного дома без газа.

Пример расчета расходов на отопление

Возьмем в качестве примере коттедж, площадью около 200 м2 в окрестностях г. Барнаул. Средние теплопотери дома, выполненного из газобетона, с 50 мм утеплителем будут около 8000 Вт, а максимальные – 18000 Вт. Длительность периода отопления составляет 235 суток или 5640 часов.

Посчитаем капитальные затраты на установку котлов и обеспечения доступа к энергоресурсу. При организации отопления дома от электричества расходы будут следующие:

• Присоединение дополнительной мощности до 30 кВт – 15 т.р.
• Трехфазный электрический котел Ferroli Zews 28, мощностью 28 кВт – 51 т.р.
• Теплоаккумулятор S-Tank серии HFWT на 750 литров – 54 т.р.
• Установка оборудования – 4 т.р.

Итого: N_э1 = 70 т.р, а с учетом теплоаккумулятора: N_э2 = 124 т.р.

Котел такой мощности необходим, если потребитель планирует отапливать дом в ночное время с использованием дифференцируемого тарифа. При компенсации средних теплопотерь 8 кВт, необходима мощность котла 28 кВт, если оборудование будет работать 7 часов в сутки. При сильных холодах котел такой мощности придется включать и днем.

Электроснабжающая организация может выполнить подключение к дому более 15 кВт только в том случае, если это технически возможно. При перегрузке или износе сетей может быть получен отказ

Посчитаем капитальные затраты на подведение газа и установку работающих от него котлов:

• Технологическое подключение магистрального газа. Дом отнесен к первой категории, т.е. находится на расстоянии менее 200 м от трубы и не требует установки понижающих редукторов. Если это не так, то цена будет выше. За подключение заплатили 28 т.р.
• Проведение газопровода по участку. Подготовка топоплана, разработка проекта, его согласование и регистрация, строительно-монтажные и пусконаладочные работы. Оплата по договору подряда составила 85 т.р.
• Для сжиженного газа необходима покупка и установка подземного газгольдера объемом 2.5 м3 и проведение трубопровода к котлу. Цена “под ключ” – 270 т.р.
• Газовый котел Viessmann WH1D272, мощностью 24 кВт – 90 т.р.
• Установка оборудования – 8 т.р.
• Сдача всей системы в эксплуатацию с вызовом инспектора Алтайкрайгаза – 45 т.р.

Итого, капитальные затраты для отопления с помощью магистрального газа составят: N_г1 = 256 т.р., а сжиженного: N_г2 = 413 т.р.

Затраты на обслуживание оборудования (мелкий ремонт и профилактика) можно взять равными 10% его стоимости. Однако для поставки газа необходимо заключить договор, еще потребуется оплата услуг ежегодной проверки. Вызов специалиста БарнаулГорГаза обойдется в 3 т.р.

Поэтому для электрокотла стоимость ежегодного обслуживания: R_э = 5.1 т.р, а для газового оборудования: R_пг = R_сг = 12 т.р.

Согласно Постановлению Правительства РФ № 410 от 14.05.2013 г. обязательное ежегодное техобслуживание внутридомового газового оборудования могут проводить организации, внесенные в специальный реестр

Вычислим объем энергоносителя, необходимый для зимнего периода:

• электричество: V_э = 46 мВт × ч;
• природный газ: V_пг = 5273 м3;
• сжиженный газ: V_сг = 3892 кг.

Затраты на энергоноситель за весь зимний период будут следующие:

• Электричество. При однотарифном подключении в сельской местности 1 кВт×ч стоит 3.2 р. E_э1 = 46000 × 3.2 = 147.2 т.р.
• Электричество. При двухтарифном подключении в сельской местности 1 кВт×ч = 2.07 р. E_э2 = 46000 × 2.07 = 95.2 т.р.
• Природный газ. Его стоимость 6.45 р / м3. E_пг = 5273 × 6.45 = 34 т.р.
• Сжиженный газ. Его стоимость выйдет 36.1 р / кг. E_сг = 3892 × 36.1 = 140.5 т.р.

Цена на сжиженный газ приведена с учетом двух заправок газгольдера объемом 2.5 м3.

После этих расчетов уравнение стоимости отопления примет вид:

• для электроэнергии по общему тарифу: S_э1 = 70 + 152.3 × T;
• для электроэнергии по двузонному тарифу: S_э2 = 124 + 100.3 × T;
• для природного газа: S_пг = 256 + 46 × T;
• для сжиженного газа: S_сг = 413 + 152.5 × T.

По этим цифрам можно получить представление о том, насколько выгоден тот или иной вид топлива.

Динамику затрат на отопление легче всего проследить по графику зависимости роста вложений от времени. Уравнения просты и имеют линейный вид

Для этого конкретного объекта можно сделать вывод, что лучший способ отопления – использование магистрального газа. Уже через три года он окажется самым экономичным видом обогрева.

Установка электрического котла более дешевая и быстрая, так как требует меньше согласований. Но впоследствии оплата электроэнергии приведет к более серьезным тратам, чем при использовании магистрального газа. Двухтарифная система оправдает себе в первый же год.

Отопление на основе сжиженного газа экономически абсолютно невыгодно. Его можно использовать только в том случае, если нет технической возможности подключения и к магистральному газу и к электроэнергии с мощностью от 30 кВт.

Жидкотопливные котлы – преимущества и недостатки

Для работы котла на жидком топливе нужна обычная солярка, мазут, керосин, растительные масла (рапс) или отработка машинного масла. Это условие уже делает применение котла дорогостоящим. К тому же, для установки котла нужно отдельное помещение, оборудованное вентиляцией, так как все виды жидкого топлива имеют специфический запах и пожароопасны. При неправильной установке котла он может коптить, а в холодное время года жидкое топливо требует подогрева или хранения в теплом помещении.

Преимущества — высокий КПД, позволяющий устанавливать котлы на жидком топливе в больших помещениях. Большой перерыв между загрузками горючей жидкости позволяет во многом автоматизировать работу агрегата.