Как отопить жилой дом без газа. Обзор основных вариантов отопления частного дома без газа и электричества. Возобновляемые источники. Солнечные коллекторы

Приступая к постройке частного дома, следует решить заранее, как помещение будет отапливаться. Многие участки нельзя подключить к газу. Поэтому их владельцам приходится задуматься, как обеспечить отопление загородного дома без газа.

Дровяное отопление

Данный вид системы подачи тепла не утерял свою актуальность при строительстве частного загородного дома. В месте расположения дачного дома часто газопровода нет. Постройки стоят отдаленно от газовой магистрали. Нет возможности подключиться к ней. Поэтому котлы отопления, работающие на дровах, остаются актуальными, а установка дровяной отопительной печи – удобный выход из сложившейся ситуации.

Принцип работы дровяной печи - обогрев без газа, состоит в следующем: дрова закладывают в печь, поджигают, печное оборудование нагревается, а тепло, полученное таким образом, начинает обогревать помещение.

Данный вид отопления примитивен, однако, характеризуется рядом существенных преимуществ:

• быстрый нагрев дровяной печи;
• нет необходимости в установке радиаторов и прокладывании труб.

Среди большого разнообразия современных моделей котлов, которые используются для организации системы отопления на дровах, рекомендуют делать выбор в пользу котлов пиролизного отечественного типа. Данные котлы являются газогенераторами, работают на принципе сгорания пиролизных газов. Функционируют без присутствия электричества.

Недостатки

• большие габариты печной установки;
• наличие постоянного требуемого запаса дров;
• необходимость в правильной кладке печи, организации дымовых каналов;
• опасность продуктов сгорания;
• неравномерный обогрев помещения.

Использование угля

Эффективное отопление без газа и дров можно также обеспечить при помощи угля. Этот метод характерен для местности, где нет доступа к магистрали с газом, а уголь легкодоступный и в больших количествах. Современные котлы на твердом топливе в наличии имеют модернизированную конструкцию вместе с датчиками регуляции температурного режима, с высоким КПД и с малыми количествами выбросов вредных веществ.

Котлы, функционирующие на твердом топливе, характеризуются простой конструкцией. Она представлена:

• топкой, где происходит сам процесс сжигания угля;
• теплообменником, где осуществляется нагрев угля;
• колосником.

Материалы корпуса

Теплообменник отопления может быть выполнен из чугуна и стали. В соответствии с этим твердотопливные котлы представлены на рынке стальными или чугунными. Стальные котлы по стоимости уступают чугунным. Чугунные котлы не имеют срока годности. Поломки случаются только из-за неправильной эксплуатации или при сильных механических повреждениях. Котлы на угле имеют свои особенности. Система полностью энергонезависима, выгодна, поскольку котлы имеют высокую теплоотдачу. Уголь удобно хранить, использовать, транспортировать.

Твердотопливный котел

Его популярность весьма высока по той причине, что подобные агрегаты способны обеспечить достаточно высокий уровень тепла в частном доме при относительно невысоких затратах на эксплуатацию. Отопление коттеджа с использованием таких котлов дает возможность добиться высочайшего уровня безопасности для жизни и здоровья членов семьи.

Немаловажным фактором является дешевизна применения данного оборудования – имеется возможность устанавливать твердотопливные котлы в объектах как коммерческого, так и жилого назначения. Использование твердотопливных котлов для отопления загородных домов без газа характеризуется надежным и простым в обращении оборудованием, срок службы которого очень велик.

Жидкотопливный котел

Еще один способ организовать отопление частного дома без газа - использовать жидкотопливные котлы. В качестве топлива чаще всего используются дизельные масла, по причине чего подобные котлы также именуются дизельными.

Устройство жидкотопливного котла.

Есть котлы, функционирующие и на других жидких видах топлива, к числу которых относятся рапсовое масло, керосин и прочие продукты переработки нефти. В зависимости от конструктивных особенностей выделяют паровые и водогрейные котлы, причем первые модели могут похвастаться простой в установке и относительно небольшими размерами.

К числу основных положительных качеств отопления дома или дачи посредством жидкотопливных котлов можно отнести высокий уровень экологичности и безопасности. К тому же установка котла не отличается большой сложностью, ведь нет необходимости в получении многочисленных справок и разрешений.

Самое главное – это высокий коэффициент полезного действия, который достигает минимум 92%. По этой причине подобное жидкотопливное оборудование можно использовать для обогрева как больших, так и малых зданий.

Пеллетная система

Данная система обогрева без газа появилась на отечественном рынке относительно недавно, однако, по причине многочисленных достоинств, уже успела завоевать огромную долю рынка.

Говоря о пеллетной отопительной системе, стоит выделить такие положительные качества, как возможность отопления загородного дома или дачи посредством экологически чистых и безопасных продуктов. К тому же хранить их можно практически в любом месте в вашем доме, так как они не оказывают плохого влияния на организм человека и не выделяют вредных веществ. Следует знать, что монтаж подобной отопительной системы не потребует обращения в специальные службы или ведомственные комиссии для получения необходимого разрешения.

Электрическое отопление

Все популярнее в сегодняшнее время становится отопление коттеджа таким теплоносителем, как электричество. Преимущество состоит в том, что данная система отопления монтируется быстро. Это удобно для работников и для хозяев дома или дачи. Если вы будете пользоваться ночным, более дешевым тарифом, то получите достаточно экономное решение обогрева жилища.

На данный момент существует огромное количество самых разнообразных видов оборудования, позволяющих задействовать электрическую энергию для отопления коттеджа. Наибольшей популярностью пользуются электрические конвекторы, которые могут быть установлены в любой комнате вашего коттеджа.

Электрические конвекторы

Конвекторы отопления могут похвастаться высокой мощностью, а также возможностью быть вмонтированными прямо в пол, что освобождает помещение от присутствия данных приборов и увеличивает свободное пространство в комнате.

Инфракрасные панели

Лидирующие позиции занимает электрическое инфракрасное отопление на частной даче. Использование инфракрасных панелей позволяет поднимать температуру в любом помещении до необходимого уровня, к тому же подобные панели могут функционировать в автоматическом режиме, даже если хозяев в это время дома нет. Поэтому ваш дом будет всегда обогрет и протоплен до требуемой температуры.

Таким образом, отопление дома без использования газа обусловлено высоким уровнем безопасности и экологичности, а также достаточно экономичное благодаря возможностям различного отопительного оборудования. Если вам требуется качественное, надежное и безопасное отопление, то ваш выбор – альтернативный безгазовый обогрев.

Если у вас большое хозяйство, есть доступ к дешевому дизельному топливу и найдется свободный сарай для размещения дизельного котла, можно приобрести его. Такие котлы дорогие, существуют только в мощном напольном исполнении.

В экологическом отношении хуже дровяных. В самом доме тоже можно выделить комнату под котельную, но придется позаботиться об усиленной вентиляции и о звукоизоляции стен – эти котлы очень шумные.

Модификация жидкотопливного агрегата – котел на отработке. Они бывают маломощные. Простое устройство, такой котел легко собрать своими руками. Достоинство – «всеядность»: можно топить отработанным маслом, дизельным горючим и т.д. Минус – низкая экологичность. Эти модели часто устанавливают в гаражах и хозблоках.

Воздушное отопление

Особенность большинства котлов – они рассчитаны на работу с водяным контуром. Есть паровые модели, но они редко применяются в жилой застройке, обычно на технических объектах. Минус водяного отопления – зависимость от электричества: на нем работает циркуляционный насос ().

Отопление частного дома без газа и электричества можно сделать тремя способами:

• установить гравитационный трубопровод – без насоса, на естественной циркуляции. Монтаж технически сложнее, такой системой не получится эффективно отапливать большой дом;
• воспользоваться автономным источником энергии (см. ниже);
• обогрев без электричества и без газа возможен с помощью воздушной системы отопления, без водяного трубопровода.

Самое известное альтернативное отопление частного дома без и газа – классическая деревенская печка: русская, голландка, шведка, в бане – каменка. Металлический аналог – т.н. «буржуйка»: у нее малая инерция, в отличие от кирпича и камня металл быстро нагревается и быстро теряет тепло.

Кирпичные печи держат тепло подолгу. При желании из печи можно сделать импровизированный водяной котел: установить над топкой теплообменник. Но в этом случае для отопления понадобится насос.

Минус печного отопления – ограниченная площадь. Есть разные способы увеличить эффективность печи. Часто ее ставят в середине дома, в стене, разделяющей комнаты.

В двухэтажном доме устанавливают на втором этаже еще одну печь, поменьше, строго над первой. Кирпичная/каменная кладка – тяжелая, под такое сооружение требуется собственный .

Еще один вариант расширить отапливаемую площадь – подсоединить к печке воздуховоды. Пример – металлический котел булерьян: устанавливаемая горизонтально бочка с загрузочной дверцей на торце.

На боковых стенках расположено несколько коротких патрубков, через которые выходит нагретый воздух. Для обогрева небольшой площади агрегат можно использовать как есть. В большом доме к патрубкам подсоединяют трубы-воздуховоды и разводят их по разным помещениям.

В числе воздушных вариантов отопления без газа загородного дома следует также упомянуть обогревательные электроприборы: масляные батареи, конвекторы, тепловентиляторы, тепловые пушки.

Пушка не может служить для постоянного обогрева: у нее высокая мощность и большой расход энергии. Ее используют, когда нужно обогреть комнату мгновенно. Для постоянного отопления подходят конвекторы или масляные батареи.

Другие технологии

В числе водяных видов отопления загородного дома без газа следует упомянуть тепловые и геотермальные насосы. Принцип их работы – отбор тепла из земли, воды, воздуха и перенаправление этой энергии в домашний отопительный трубопровод.

Геотермальные системы бывают трех видов:

• вертикальные – коллектор располагают в скважине глубиной до 200 метров;
• горизонтальные – размещение коллектора площадное, в траншеях, заглубленных ниже линии промерзания грунта;
• водяные – укладывают на дно незамерзающего водоема.

Принцип работы насоса – как у холодильника. С той только разницей, что холодильник использует холод, а насос – наоборот, тепло, выделяющееся при конденсации хладагента. Наиболее эффективна эта технология в районах, где горячие воды расположены близко к поверхности.

В РФ такие районы тоже есть – Камчатка, Курилы. Но все же для России такое отопление без газа, дров – новинка. Отопление дома без газа чаще всего устраивают более традиционными методами.

Геотермальная система непопулярна из-за дорогостоящего процесса монтажа: высокие расходы на бурение, на земляные работы. Окупаются они за несколько лет, но первоначальные вложения большие. К тому же, при этом получается отопление без газа и дров, но электричество для него все-таки нужно – на нем работает тепловой насос.

Есть недорогая и доступная технология – биогаз. Пришла к нам из Китая. В герметичный контейнер загружают органические отходы (например, навоз), добавляют воду, разогревают. В закрытой емкости смесь начинает бродить.

Выделяемый при этом газ выводится по трубам в домашнюю систему газообеспечения.

Важный момент – контроль давления в баке: если оно превышает критическую величину, емкость может взорваться.

Генераторы

Поскольку без электричества в доме независимо от отопления невозможно обойтись, в отсутствие электроснабжения или при ненадежной работе централизованной электросети жильцы загородных домов прибегают к автономным источникам. Самые распространенные – электрогенераторы.

Подразделяются по типу горючего:

• бензиновые;
• газовые;
• дизельные.

Бензиновые генераторы, как правило, маломощные (). Их ресурс сравнительно невелик. В качестве постоянного источника тока не используются, только как аварийный вариант на случай обрыва проводов.

Дизельные – только мощные. Можно использовать в качестве постоянной автономной станции в большом доме или на ферме. Минусы – высокие расходы на горючее, низкая экологичность, шумная работа.

Самый большой диапазон мощности у газовых. Среди них можно подобрать модель и для постоянной станции, и для аварийных случаев. Для аварийных ситуаций – маломощные: имеют воздушную систему охлаждения, у них меньше ресурс. У мощных, которые годятся для постоянной работы, охлаждение жидкостное. Но если вам требуется отопление без газа в частном доме, такой генератор не подойдет.

Альтернативные источники энергии

А возможно ли отопление без газа и дров, труб и котлов? В таких случаях для получения электричества используются альтернативные природные технологии: солнечные батареи, ветрогенераторы, водяные турбины.

Солнечные батареи – вариант для юга или средней полосы: аккумулируют энергию даже зимой, хотя в меньшей степени. На севере во время полярного дня работают постоянно, но на зимний период придется искать другой источник энергии.

Ветряки оправдывают себя при достаточной среднегодовой скорости ветра.

Для их установки требуется разрешение от местной администрации, поскольку:

• высота мачты может превышать допустимую в районе высоту строений;
• прибор электроопасен;
• создает шум и помехи для теле/радиовещания.

На установку гидротурбины тоже нужно разрешение.

Потребуется обосновать, что ваша конструкция не принесет вреда экологии водоема и не послужит разрушению береговой линии.

Видео об отоплении дома без газа и без электричества.

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:

1. Минимальные эксплуатационные расходы (то есть стоимость киловатт-часа тепловой энергии);
2. Стоимость оборудования;
3. 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:

1. 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.

1. 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;
2. 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;
3. Сжиженный газ из газгольдера обеспечивает стоимость киловатт-часа в 2,3 рубля;
4. Использование баллонов увеличивает ее до 2,8 — 3 рублей;

1. 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.

1. 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?

1. 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);

1. 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;
2. 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.

1. Использование нескольких параллельно подключенных баллонов снижает автономность отопительного оборудования до недели;
2. Примерно столько же может проработать на одной загрузке котел на пеллетах;
3. 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:

1. Тление при ограниченном доступе воздуха (так называемый пиролиз). При неполном сгорании топлива образуется горючая смесь летучих углеводородов и угарного газа СО;
2. 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.

1. Компрессор сжимает газообразный хладагент (как правило, фреон), превращая его из газа в жидкость. В полном соответствии с законами физики тот нагревается;
2. Фреон проходит теплообменник, где отдает тепло;
3. Следующим на пути хладагента встречается расширительный клапан. При резком увеличении объема фреон возвращается в газообразное состояние и резко остывает;
4. Проходя еще один теплообменник, он отбирает тепло у теплой по сравнению с остывшим фреоном среды;
5. 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!

На современном рынке представлено множество вариантов по – начиная от твердотопливных котлов для отопления дома и заканчивая тепловыми насосами. Большинство домовладельцев считает, что обогревать дом газовым котлом выгодно, но пользователи FORUMHOUSE знают, что при определённых условиях это – далеко не самое оптимальное решение.

Из-за постоянного роста цен на энергоносители и дороговизну подключения, многих застройщиков волнуют следующие вопросы.

• Есть ли альтернатива магистральному газу;
• Какие особенности могут быть у разных систем отопления;
• Как рассчитать цену того или иного вида топлива;
• Выгодно ли использовать твердотопливные системы отопления;
• Как обогреть дом электричеством и не разориться;
• Может ли домашний тепловой насос заменить традиционные системы отопления.

А ответы на эти вопросы вам помогут найти эксперты и пользователи нашего форума!

Основные критерии выбора системы отопления

Опыт строительства говорит о том, что автономное отопление частного дома выбирается с учетом множества факторов: степень доступности того или иного вида топлива, предполагаемые ежемесячные затраты на отопление, климатические условия проживания и теплопотери здания.

Отопить дом в умеренном климате – это одна задача, и совсем другие требования предъявляются к системе отопления в регионах с даже более холодным климатом, чем в Москве, и многомесячным отопительным сезоном.

Эффективность отопительной системы дома зависит не только от теплотехнических характеристик топлива и КПД котла, но и от конструктивных особенностей дома и степени его теплопотерь.

Плохо утеплённое жилище сводит на нет работу самой высокоэффективной системы отопления!

Поэтому выбор системы отопления и котельного оборудования необходимо начинать ещё на стадии проектирования вашего будущего дома. Любой из опытных застройщиков согласится с утверждением, что мелочей здесь нет, а любая ошибка или недочёт могут привести к дорогостоящим переделкам.

В первую очередь рассмотрим .

Александр Хадынский Руководитель направления отопительных систем компании "Мой камин"

Выбор системы отопления, прежде всего, зависит от того, какие коммуникации подведены к дому. Если магистральный газ уже подключён, то на этом выбор топлива обычно заканчивается, т.к. на данный момент обогрев дома за счёт магистрального газа признано лучшим решением.

Также стоит учитывать удобство эксплуатации системы отопления при разных режимах проживания: ежедневное, режим выходного дня, разовые приезды. Только после взвешивания всех «за» и «против» можно выбрать оптимальный вариант.

При отсутствии магистрального газа возможен процесс отопления дома на , так называемом газгольдере – герметичной ёмкости, зарытой на участке и нуждающейся в периодической заправке.

Плюсы сжиженного газа, как и магистрального, это – чистый выхлоп, возможность установки компактных дымоходов и небольших котлов для отоплени ядома.

При всех достоинствах, эта система автономного отопления дома имеет ряд недостатков.

Анатолий Гурин Генеральный директор компании "ДоМ инженерных систем"

К основному недостатку газгольдера относятся: дорогая установка, неудобство заправки, получение разрешительной документации, необходимость периодического обслуживания высококвалифицированным персоналом. Помимо этого, газгольдер занимает много места на участке.

Игорь Ларин Руководитель направления «Котельное оборудование» WIRBEL

Выбор топлива, а значит, и котельного оборудования зависит от степени его доступности в конкретном регионе. Если в доме есть магистральный природный газ, то выбор очевиден в его пользу, если нет - тогда надо оценивать стоимость и наличие в данной местности других видов топлива для отопления, исходя из этого и устанавливать оборудование.

Чем заменить газ

Достоинства газа хорошо известны, но все они нивелируются крайне высокой ценой по его подведению. Рассмотрим альтернативы.

Жидкое топливо

Дизельное отопление – требует установки дорогостоящего и сложного в работе оборудования.

Необходимо найти место для установки ёмкости под топливо. Дизельное топливо имеет своеобразный и не для всех приятный запах. Также из-за постоянного роста цен на углеводородное топливо отопление соляркой является одним из самых дорогих способов обогрева дома. Среди основных плюсов для этого типа отопления отопления дома можно выделить высокую степень автоматизации работы котла и повсеместную распространённость дизельного топлива.

Электричество

Электрические котлы просты в эксплуатации, экологичны, безопасны и бесшумны.

Александр Хадынский

Однако при низких первоначальных затратах на покупку оборудования отапливаться электричеством весьма затратно, а при перебоях с подачей электроэнергии можно остаться и без отопления, и без горячей воды. Также электрическому котлу для отопления дома потребуется ставить отдельную проводку, а если его мощность превышает 9 кВт – трёхфазная сеть в 380 В.

Кроме электрических котлов существуют такие отопительные приборы, как электрические конвекторы и инфракрасные излучатели.

К плюсам отопления электрическими конвекторами и инфракрасными излучателями относятся минимальные первоначальные затраты и простота устройства оборудования. Вам не придётся заниматься обустройством котельной или проводить трубы отопления. Казалось бы – достал прибор из коробки, включил в сеть и пользуйся. Но, как показывает практика, не все так просто.

Олег Дунаев Инженер-строитель

Хорошо утеплённый дом можно с успехом отопить электрическим конвектором только при наличии достаточных электрических мощностей.

• высокий КПД оборудования;
• простоту монтажа;
• презентабельный внешний вид;
• безопасность использования;
• возможность программирования энергосберегающих режимов.

К минусам относятся:

• дополнительные затраты на качественную проводку;
• повышенные требования к качеству элементов электроснабжения.

В отличие от электрокотла, для установки конвектора или любой модели ИК-излучателя не требуется прокладка труб и наличие теплоносителя, как следствие снижаются неэффективные затраты энергии на нагрев воды (теплоносителя), котла и труб, снижаются теплопотери.

Вот основные критерии выбора подобной системы отопления.

Олег Дунаев :

– Выбираем так: мощность одного конвектора – до 1,5 кВт (больше - плавятся вилки и подгорают контакты реле).

Программатор – со своим источником питания (при отключении энергии сохраняются настройки). На 10 кв.м. площади необходимо примерно 1кВт мощности конвектора.

Элетричество – 380В, 3 фазы, разрешённая мощность – минимум 15 кВт. Проводка сечением – 3х2,5 кв.мм. Прокладываем выделенные конверторные линии и подключаем не более трёх конвекторов на одну линию.

Настенный электроконвектор лучше всего подвесить под окно примерно в 15 см от пола.

Отопление на электричестве – один из самых дорогих способов отопления дома. Казалось бы, дешёвое отопление электричеством – это миф. Однако, пользователь нашего форума Александр Федорцов (ник на форуме Скептик ) на своём примере опровергает данное утверждение.

Скептик Пользователь Forumhouse

Я самостоятельно построил каркасный хорошо утеплённый дом на фундаменте УШП. Сначала по проекту для отопления дома площадью в 186 кв.м. предполагался твердотопливный котел. Немного подумав, я решил, что мне совсем не хочется становиться кочегаром, а лучше воспользоваться ночным тарифом и греть воду в надежном самодельном теплоаккумуляторе объемом 1.7 куб.м.

Вода, нагретая за ночь электрическими тэнами до 50 С, позволяет успешно обогревать дом в зимние месяцы с системой водяного тёплого пола. А следить за температурой можно с помощью самодельного регулятора.

Александр Федорцов

Напольный ТА в котельной я поставил на лист пенопласта 35-й плотности и толщиной 10 см. Теплоаккумулятор хорошо утеплён – 20 см каменной ваты на крышке бака, на стенах – 15 см. Могу сказать, что расходы на отопление за декабрь составили 1,5 тыс. рублей. В январе накрутило не более 2 тыс. рублей.Т

Твёрдое топливо

Дрова, уголь, топливные брикеты.

Александр Хадынский

Котёл на твёрдом топливе (уголь, дрова) требует постоянного внимания, практически превращая его хозяина в кочегара. Такие конструкции могут использоваться в местах, где не подведены ни газ, ни электричество. Они являются самыми доступными и отличаются дешёвизной. При пользовании твердотопливными котлами особенно важно соблюдать меры пожарной безопасности.

Игорь Ларин

Степень автономности у твердотопливных котлов может быть увеличена при использовании в системе буферной ёмкости – теплоаккумулятора. Благодаря ТА накапливается тепло и уменьшается количество закладок в котёл.

В среднем время работы твердотопливного котла на одной закладке составляет минимально 3 часа, максимально 12 и более часов. Терморегулятор, контролирует воздушную подачу в камеру сгорания, а защиту от перегрева обеспечивает специальный клапан и теплообменник защиты от перегрева.

При использовании твёрдого топлива необходимость в общении с компаниями, поставляющими , и получения разрешительной документации на установку котла отпадает. Все регламентируется СНиПами, которых необходимо придерживаться при и монтаже отопительного оборудования. Также следует соблюдать рекомендации производителей по пожарной безопасности.

В качестве резервной системы отопления на случай отключения электроэнергии имеет смысл установить многотопливный котел либо комбинировать несколько отопительных приборов.

Александр Хадынский

Часто используют дополнительный котёл для увеличения степени автоматизации твердотопливного котла, подключают в цепь электрический котёл или камин с водяным контуром.

Автономное отопление в частном доме посредством комбинированных котельных – дорогой вариант. Данные виды котлов объединяют сразу три вида котлов – твердотопливный, электрический с газовой или дизельной горелкой и являются самими дорогими из бытовых котлов. В случае отключения электроэнергии лучше подключить источник бесперебойного питания, который позволит в период отключения электроэнергии продолжить работу оборудования до 48 часов.

Игорь Ларин

Сочетать разные приборы для отопления помещения можно и даже нужно, особенно в таких регионах, где возможны перебои с топливом.

Практичными являются системы, где комбинируются твердотопливные котлы с дровяными каминами, т. е. система включает дополнительный теплогенератор (камин), который поддерживает или ускоряет прогрев системы.

Выгода от использования многотопливных котлов заключается в возможности совмещать два вида топлива в одном оборудовании. В котле с двумя топками в одной можно сжигать твёрдое топливо (дрова, уголь, брикеты), а в другую установить горелку (дизельную или пеллетную). Таким образом, домовладелец, в зависимости от ситуации, может выбирать удобный для него вид отопления.

Анатолий Гурин :

– К несомненным плюсам пеллетного отопления относятся: автономность, его дешевизна относительно электричества и солярки с пропаном. Среди минусов можно отметить то, что необходимо найти место для складирования пеллет.

А некачественные пеллеты из-за неполного сгорания снижают КПД котла.

Сам котёл требует еженедельного внимания, т.к. необходимо очищать горелку и засыпать пеллеты.

Время непрерывной работы котла можно существенно увеличить за счёт установки дополнительного бункера для пеллет.

В последние годы всё более популярной становятся альтернативные системы отопления дома, построенные на базе теплового насоса и т.п (см. схему).

Анатолий Гурин :

–Принцип работы – простой: тепловой насос переносит теплый воздух с улицы в дом. Проще всего представить тепловой насос как холодильник: морозилка – в земле, а радиатор – в доме.

Опыт использования такой системы отопления показывает, что, затратив всего 1 кВт электроэнергии, мы получаем 5 кВт тепла.

Несмотря на то, что подобная система отопления известна не один десяток лет, многих останавливают высокие первоначальные затраты, необходимые при её монтаже.

Система отопления – это долгосрочная инвестиция в ваш дом, и более низкие первоначальные затраты в дальнейшем нивелируются высокой платой за топливо и обслуживание котельной.

Выгоды от использования теплового насоса:

• низкая, в 5 раз меньше, чем при обогреве дома электричеством, ;
• при циркуляции воздуха с улицы в дом отсутствуют выхлопы;
• система не нуждается в обслуживании;
• автономность работы: для теплового насоса требуется только электричество, а при отключении электричества тепловой насос легко можно запитать от бензогенератора.

Как понять, чем выгоднее отапливать дом

Цена отопления складывается из стоимости топлива. Универсального топлива, одинаково подходящего для каждого региона или дома, не существует. Поэтому необходимо делать расчёт исходя из конкретной ситуации.

Также может сложиться ситуация, когда газ должны провести через 1-2 года. На это время можно поставить котёл на твёрдом топливе и затем установить в него газовую горелку.

Анатолий Гурин

Надо выбрать самое дешёвое топливо в регионе. Именно им будет выгоднее всего топить дом. Для объективного подсчёта лучше всего составить сводную таблицу, в которой отобразить виды доступных источников тепла, затраты на них при строительстве, эксплуатационные затраты и срок службы.

В долгосрочной перспективе важно учесть такой фактор как удобство использования источника тепла. Опыт показывает, что каким бы ни было дешёвым топливо, его низкую цену может перечеркнуть минимальная степень автономности котла и повышенная степень внимания к работе этого оборудования.

Александр Хадынский

Необходимо провести краткий анализ наиболее вероятных способов отопления тем или иным видом топлива.

Зная мощность котла, можно высчитать стоимость расходов на отопление в месяц. Примерный расчёт – 1 кВт необходим для обогрева 10 кв.м. (при условии, если расстояние от пола до потолка до – 3 м), дополнительно нужно взять запас в 15-20 %, необходимый для подготовки горячей воды.

В среднем котельное оборудование работает около 10 ч/сутки. Отопительный сезон в средней полосе России длится 7-8 месяцев в году, в остальное время котёл работает на подготовку горячей воды и поддержание в доме минимальной температуры +8С.

Итого:

Электричество: Для получения тепловой энергии в 1 кВт /час потребляется примерно 1 кВт/часа электроэнергии.

Твёрдое топливо: Для получения 1 кВт/час тепловой энергии расходуется примерно 0,4 кг/час дров.

Дизельное топливо: Для получения 1 кВт/час тепловой энергии потребляется примерно 0,1 литр солярки.

Газ: Для получения тепловой энергии в 1 кВт /час потребляется примерно 0,1 кг сжиженного газа.

В долгосрочной перспективе нужно учитывать рост цен на топливо, исходя из тенденций последних лет, и срока окупаемости затрат при первоначальных вложениях.

Таким образом, выбор системы отопления состоит из целого комплекса мер и инженерных решений, требующих взвешенного подхода и тщательного анализа каждой конкретной ситуации.

Посмотрите видеоролики о необычной разводке системы отопления и о том, как самостоятельно организовать эффективное и дешёвое отопление электричеством на

На карте нашей родины есть места, в которых газоснабжение недоступно. В этом случае используют альтернативные источники тепла. Какие есть способы и варианты отопления загородного дома без газа?

Печи

Дрова и уголь — эффективный метод обогрева для сельской местности. Они издавна используются для отопления деревенских домов. Преимущества варианта — доступное сырье по невысоким ценам. Недостатки — необходимость регулярно поддерживать огонь, свободное место для хранения дров, необходимость приобретения и установки печи, котла, других расходных материалов.

Электроотопление

У электроотопления есть ряд преимуществ и недостатков. Экономичное отопление частного дома без газа возможно только при грамотном проектировании и установке оборудования.

Примечание. Чтобы определить насколько эффективна технология для конкретного объекта необходимо провести предварительные расчёты обогрева и расхода ресурсов по нормативам СНиП.

К достоинствам метода относятся: минимальные затраты на установку приборов, не нужны дымоход и котельная. При обогреве помещений таким способом не образуется угарный газ, нет риска вредных выбросов при поломке системы. Несмотря на все достоинства технологии, нельзя сказать, что метод — лучший способ как обогреть дом без газа.

Что известно о минусах. Затраты на электроснабжение по регионам разные. Вариант может оказаться экономически невыгодным. Важный недостаток — полная зависимость от источников питания. При отключении электричества, система перестаёт отапливать дом.

Альтернативные источники энергии

Тепловой насос

Оборудование позволяет получать низкопотенциальное тепло из воздуха, грунта, горных пород и водоёмов. Технология используется в Европе десятки лет.

Преимущества варианта — бесплатные источники тепла. Использование технологии позволяет снизить расходы на отопление. На каждые 2-3 кВт электричества, потраченные на работу теплового насоса, выходит до 6 кВт энергии тепловой. Экономия особенно актуальна, при регулярном повышении тарифов, которое наблюдается в отрасли ЖКХ .

И все же, нельзя сказать, что это лучший вариант того, как обогреть дом без газа и электричества. Важный недостаток технологии — высокие затраты на оборудование. Стоимость теплового насоса от 100 до 400 тыс. руб. Другая неприятная особенность оборудования — снижение эффективности работы при температуре, опускающейся ниже -10º по С. Кроме этого, участок для подпитки оборудования нельзя засаживать растениями, а его площадь должна быть в несколько раз больше размеров самой постройки.

Солнечные коллекторы

Оборудование работает автономно. Это большое преимущество перед зависимыми технологиями. Коллектор преобразовывает в тепловую энергию солнечную. Это один из лучших способов как отопить дом дешево без газа. В процессе эксплуатации оборудования не придётся платить.

Минусы технологии

1. высокая стоимость коллектора 500-1000$;
2. нагрев воды только до 60º С;
3. периодическая замена бака-накопителя;
4. неспособность на 100% обеспечить теплом.

Примечание. Полный переход на обогрев дома без газа и электричества с помощью коллектора невозможен. Оборудование используется как дополнительный источник тепла для снижения затрат на отопление на 40-60%. С наступлением холодов или в ветреную погоду дополнительно понадобится водный насос, чтобы разгонять воду в трубах. При ухудшении климата коллектор перестаёт работать в полную силу.

Водяное отопление

Популярная технология позволяет эффективно обогревать помещения частного дома. Рассматриваете вариант, чем топить дом если нет газа? Присмотритесь к водному отоплению. Счета за обогрев могут получиться небольшими, однако, придётся потратить средства на установку оборудования, трубы, батареи, бак, насос. Технология позволяет использовать несколько источников энергии:

Недостаток панелей — дорогое топливо (электроэнергия).

Как сэкономить на отоплении?

Простое решение позволит существенно снизить теплопотери. Речь о качественном утеплении стен, дверных блоков и оконных проёмов. Это позволит сократить расходы тепла до 50%.

Среди всех способов отопления дома самый экономичный — газ. В местах, где отсутствуют соответствующие коммуникации, выбирают другие варианты. Перейдя , читатели узнают чем дешевле и выгоднее отапливать дом газом или электричеством. Сегодня экономно обогревать коттеджи углём. Топливо доступно. Стоит недорого. В продаже есть автоматизированное оборудование, работающее на угле. Его цена в 1,5-2 раза дешевле теплогенераторов.

Чем лучше отапливать дом если нет газа? Если помещение используется как временное жилье, наездами, можно использовать обогреватель. Среди известных моделей чаще выбирают масляные экземпляры. Достаточно экономный и безопасный вариант — инфракрасный обогреватель. Способ подходит для обогрева одной комнаты, а не всего дома.