Отопление частного дома без газа и электричества
Содержание:
- Критерии выбора вида топлива
- Чем отопить дом без газа
- Как подключить твердотопливный котел
- Отопление на твёрдом топливе
- Самое дорогое и дешевое топливо для отопления частного дома
- Неподходящие варианты
- Отопление дома электричеством: самый экономный и надежный способ
- Оценка требуемого объема энергоносителя
- Печное отопление дровами
Критерии выбора вида топлива
Наверняка более или менее осведомленный пользователь уже имеет в своей голове приблизительный рейтинг, в котором представленные выше энергоносители расположены в определенной последовательности по выгодности. Если это так, то вероятнее всего такой рейтинг основывается только на одном критерии – стоимости топлива.
Так, даже незнакомый с системами отопления человек интуитивно понимает, что дрова – самые дешевые и доступные, а электричество и газ, к примеру, обходятся дороже. По поводу брикетов и пеллетов мнение тоже, как правило, уже сформировано – это дорогое топливо, но за счет повышенной эффективности, о которой твердят его производители, оно является более выгодным, чем дешевые дрова.
При этом килограммы путаются с литрами, а кубометры с киловаттами. Про то, сколько тепла дает каждый вид топлива, перегоревшего в равном объеме, никто не считает. А еще же и котлы имеют разные КПД, и отдаваемое энергоносителем тепло далеко не все идет на отопление дома.
Ну и, наконец, электрический котел просто включил, настроил раз, и забыл о его существовании. Дрова же нужно где-то хранить, регулярно подносить в котельную и по несколько раз на дню загружать в топку. Уголь с соляркой беспощадно дымят, нанося вред экологии и требуя частого обслуживания котлов, в которых они сжигаются. И так далее.
Именно поэтому данный вопрос следует рассматривать не только с точки зрения стоимости топлива, а более глобально.
И виды топлива сравнивать хотя бы по следующим критериям:
- Цена. При этом надо учитывать, что в разных регионах стоимость того или иного энергоносителя заметно отличается. Также необходимо сводить этот показатель к одной мере, желательно выраженной в условных единицах за киловатт отдаваемой тепловой энергии.
- Доступность. Кому-то удалось получить доступную мощность электросети в 15 кВт, а у кого-то есть только 3 кВт. Не у всех возле дома проходит газовая магистраль и так далее.
- КПД котла. Газовый котел «вытягивает» из топлива от 90% содержащейся в нем тепловой энергии. Дровяной – в среднем около 30% этой самой энергии выбрасывает в атмосферу. Электрический – почти ничего не теряет попусту.
- Удобство применения. Чем меньше манипуляций необходимо выполнять при использовании того или иного вида топлива, тем оно удобнее. Этот пункт условно делится на несколько подпунктов, приведенных ниже.
- Трудоемкость обслуживания отопительного оборудования. Чем больше загрязняется топка и дымоход от применения топлива, тем чаще придется чистить котел.
- Складирование. Одно топливо в складировании не нуждается, другое требует отдельного места для хранения.
- Загрузка. Какое-то топливо сгорает в котле без участия пользователя, какое-то требует регулярной подзагрузки.
- Экологичность. Важный критерий, даже если вас не беспокоит экологическая ситуация в мире.
Следует понимать, что оценка и сравнение разных видов топлива по всем этим критериям не даст однозначного результата, справедливого для всех пользователей. Такой алгоритм действий поможет определить самый выгодный вариант для того, кто им воспользуется. Именно поэтому бессмысленно приводить в рамках данного материала какие-либо таблицы и графики с конкретными цифрами, баллами и рейтингами. Эта статья, если можно так выразиться – не рыбка, а удочка, которая поможет поймать ее.
Хотя рейтинг, все же, будет. Но объективным его считать нельзя. Также не следует его воспринимать, как единственно справедливый и подходящий для всех случаев жизни. Более правильное решение можно будет принять, рассмотрев каждый вид топлива по указанным критериям с учетом, грубо говоря, местной обстановки.
Чем отопить дом без газа
Другие варианты отопления без газа:
- Электрическая энергия. Самой простой в организационном плане альтернативой газовому отоплению в частном доме выступает электричество. В настоящее время практически не осталось ни одного уголка в нашей стране, где еще не проведена электрификация. С другой стороны, содержание электрических котлов и обогревателей обойдется достаточно дорого.
- Дизельное топливо. Его используют как в мобильных обогревающих приборах, так и в котлах. Хотя стоимость солярки и небольшая, однако для поддержания постоянной работы котельного оборудования ее потребуется довольно много. Кроме того, следует учесть специфический сильный запах, которым сопровождается работы дизельных обогревателей.
- Уголь. Отличный вариант отопления частного дома без газа для регионов, где это топливо находится в прямом доступе. Простой арифметический подсчет финансовых затрат на обогрев дома с помощью угля показывает, что для этого потребуется в 4 раза меньше финансов, чем в случае с соляркой.
- Торф. Еще один способ получения тепла без газа. В продажу он поступает в виде прессованных брикетов.
- Дрова. Отлично подойдет для местностей, где дрова находятся в свободном доступе. В других ситуациях этот вариант, как сделать отопление в доме без газа, достаточно проблематичен, по причине быстрого расхода отопительного материала. На порядок удобнее в таком случае использовать пеллеты (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств). Пеллетные котлы, как правило, оснащаются специальной автоматикой, самостоятельно загружающей топливо.
Уголь и дрова выступают в качестве основного вида топлива для печного и каминного оборудование: именно оно является наиболее оптимальным вариантом обогрева дома в том случае, когда нет не только газа, но и электричества. Печку или камин можно соорудить самостоятельно, из огнеупорного кирпича, или приобрести в готовом виде. Магазинные модели изготовляются из стали или чугуна, и обладают значительными декоративными качествами. Кроме непосредственно обогрева жилища, приборы данного типа позволяют готовить на них пищу: специально для этого в их конструкцию включен духовой шкаф и варочная поверхность.
Как подключить твердотопливный котел
Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:
Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.
Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:
Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.
Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры
Как работает схема
Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:
- Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
- При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
- Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
- По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.
Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:
- Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
- Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.
Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.
Способ удешевления обвязки
Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:
Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix
Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.
Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.
Отопление на твёрдом топливе
Ближайшей альтернативой газу в отечественных реалиях можно назвать твёрдое топливо: дрова, торф, уголь или брикеты. По стоимости котлы отопления на твёрдом топливе несколько дешевле газовых, они не требуют такого жесткого контроля систем безопасности, но на этом их преимущества заканчиваются.
В основном дровяные котлы или камины всерьез рассматривают как основной способ обогрева дома в тех случаях, когда в перспективе на ближайшие несколько десятков лет чуть более высокая стоимость топлива не идёт в сравнение с затратами на подключение к системе газоснабжения. Такое отопительное оборудование не лишено недостатков: в котле нужно постоянно пополнять закладку горючего, при сгорании образуется значительное количество нагара и золы, имеются сложности с регулировкой мощности .
Мы избалованы комфортом, с этим не поспоришь. Но ведь и в разработке твёрдотопливной отопительной технике наблюдаются позитивные сдвиги, призванные повысить удобство пользования. Наиболее простым решением для гражданских жилых объектов можно назвать котлы длительного горения: их загрузку проводят с периодичностью от одних до нескольких суток, при этом интенсивность горения примерно одинакова как в начале, так и в конце цикла. Современные твёрдотопливные котлы, снабженные устройствами автоматики, способны поддерживать температуру теплоносителя с точностью в 2-3 ºС за счёт регулирования подачи воздуха, необходимого для поддержания горения.
Наиболее технологичны в этом плане отопительные агрегаты, целенаправленно рассчитанные на применение специального вида топлива — брикетов и пеллет. В последнем случае возможна установка бункера, а также механизмов автоматической подачи горючего и удаления золы. При наличии подобного оборудования владельцу дома придётся посещать котельную довольно редко, от 3-4 дней до нескольких недель, всё зависит от вместительности накопителя. Проблемы с образованием нагара и дёгтя также исключаются: подготовленное топливо обладает предельно низкой влажностью и не вызывает конденсации влаги из вытяжных газов.
Самое дорогое и дешевое топливо для отопления частного дома
Рассматривая вопрос о выборе топлива, необходимо обратить внимание на тот факт, что именно дрова являются самым дешевым видом топлива для отопления частного дома. Интересно кому-то будет узнать, что электричество дешевле сжиженного газа
Самый дорогой вид топлива – солярка. При рассмотрении предлагаемой таблицы мы видим следующие данные по затратам на топливо на отопительный сезон. Совсем не трудно понять, что все цифровые данные носят приблизительный характер. Многое в расходах определяется качеством строения, его площадью.
Итак, если вы отапливаете дом дровами, вам потребуется 25000 рублей. Использование угля в качестве энергоносителя обойдется несколько дороже – 29250 рублей, евродрова — 34000 рублей, электричество с подключенным ночным режимом – 59300 рублей, сжиженный газ -65500 рублей, солярка – 71500 рублей.
Эти цифры даются без учета КПД котла
Если брать во внимание этот параметр, стоимость отопления значительно возрастает: дрова потребуют затрат 35714 рублей, уголь – 41785 рублей, евродрова – 48571 рубль, электричество с подключением ночного режима обойдется для семейного бюджета 59898 рублей. Согласно приведенного рейтинга, на первом месте по дешевизне отопления стоят дрова, самое дорогое топливо для отопления частного дома – электричество с подключенным одним тарифом
Его место в рейтинге 9.
Необходимо осветить вопрос об использовании природного газа. Если газопровод проходит где-то недалеко от места вашего проживания, вы сможете подключиться к ветке, если вы имеете на своих финансовых счетах более полутора миллионов рублей: именно такую сумму требуют за подключение жилого объекта к газовой ветке в пригородной зоне.
Неподходящие варианты
Есть несколько типов электрооборудования, предназначенного для обогрева помещений, но не рекомендованного к использованию в качестве основного источника тепла:
- Тепловые вентиляторы. Эти приборы имеют самое простое устройство и представляют собой большой фен, состоящий из накаливаемой спирали и вентилятора, прогоняющего через нее поток воздуха. Их применение точно не обойдется дешево – воздух крайне быстро остывает, и удерживать комфортную температуру длительное время не получится. Не забывайте также о нагрузках на электрическую сеть и вреде – чересчур сухой воздух вреден для домашних растений и людей.
- Масляные радиаторы – самое, наверное, распространенное устройство, которым пользуются жители жильцы многоквартирных домов, когда мощности центрального отопления не хватает. Удивительно, что это еще наименее эффективный способ обогрева. И даже если нагреть помещение до комфортной температуры удастся, это выйдет совсем не дешево.
Почему же данное оборудование так распространено, если оно неэффективно. Дело в том, что все это – вспомогательные приборы, призванные выручить во внештатных ситуациях или когда основное отопление не справляется со своими задачами. Для гаража, например, не всегда нужен постоянный обогрев. На время ремонтных работ его можно обогревать с помощью тепловой пушки (тепловентилятора), работающей от электричества или газа. Но в доме, где необходимо постоянно удерживать температуру на определенном уровне, гораздо эффективнее инфракрасные панели.
Отопление дома электричеством: самый экономный и надежный способ
По сути, нет особых отличий от традиционных систем с газовым котлом. Монтируется стандартный водяной контур с батареями, только вместо обычного котла на природном газе ставится электрический. Чтобы сэкономить как можно больше денег, следуйте нескольким несложным рекомендациям:
Особое внимание уделите выбору модели электрического котла. Почитайте информацию на тематических ресурсах в сети, изучите отзывы, так как фактические показатели работы нередко отличаются от заявленных
Учитывайте площадь помещения и необходимую мощность, оборудование не должно постоянно работать на предельных нагрузках.
Установите двухтарифный электрический счетчик. Дело в том, что при отоплении за счет электроэнергии действует льготный тариф, что позволяет сэкономить значительные средства. А в ночной период расценки еще ниже, поэтому стоит настроить оборудование так, чтобы оно как можно больше работало ночью, а днем только поддерживало установленные параметры.
Добавьте в систему теплоаккумулятор – специальное приспособление, которое накапливает тепло. Тогда ночью можно нагреть его до предельно возможных температур, чтобы днем оно грело дом и тем самым до предела снижало потребление электричества в периоды, когда оно стоит больше всего.
Уделите особое внимание качественной теплоизоляции частного дома. Стены лучше изолировать снаружи, пол и потолок утеплить в период ремонта так, чтобы снизить потери тепла до минимума. По возможности установите окна с энергосберегающими стеклопакетами, утеплите откосы.
Одним из основных элементов, влияющим на расход электроэнергии, является тип котла, используемый в системе. Отнеситесь к его выбору особенно тщательно, изучите необходимую информацию, чтобы принять верное решение.
Котлы с ТЭНами
Самый распространенный вариант на сегодня. Его отличает простота конструкции и невысокая стоимость. Работа осуществляется за счет ТЭНов – специальных нагревательных элементов изогнутой формы. Основные преимущества такие:
- Стоят дешевле всего. Этот тип хорошо подойдет при использовании время от времени.
- Можно устанавливать везде, где есть подведенное электричество.
- Простая эксплуатация, при выходе из строя ТЭНа его можно заменить.
Есть и недостатки, причем они достаточно значимы, из-за чего эта разновидность становится все менее популярной:
- Большой расход электроэнергии для отопления. Это наименее экономичное решение из всех типов электрооборудования.
- Со временем эффективность обогрева снижается из-за образования накипи на ТЭНе и износа нагревательного элемента. А менять узел слишком невыгодно.
- При работе потребляет много электроэнергии, что может негативно сказаться на другом оборудовании в доме.
Часто подобные решения применяют в качестве страховки на случай выхода из строя газового оборудования. Если в регионе зимы теплые и котел запускается лишь изредка, его также можно использовать. В качестве основного варианта при значительном потреблении электричества данную разновидность лучше не применять.
Индукционные котлы
Этот тип работает за счет принципа электромагнитной индукции, возникающей между катушкой и сердечником. Вода протекает через сердечник и нагревается, катушка отделена контуром, поэтому напряжение не передается теплоносителю. У данного решения есть ряд преимуществ:
- Небольшие размеры. Котел представляет собой небольшой баллон, поэтому занимает минимум пространства, его легко крепить на стене.
- Большой ресурс работы. Оборудование работает многие годы и не требует сложного обслуживания и профилактики.
- Качество обогрева не особо зависит от теплоносителя. Даже если вода грязная, она будет нагреваться так же, как и чистая.
- Невысокие показатели инерционности. Основная часть энергии уходит на первоначальный нагрев. Далее температура поддерживается на нужном уровне с небольшим потреблением электричества.
- Можно подключить электронную систему управления, чтобы еще больше снизить энергозатраты.
Что касается недостатков, то они также есть и должны учитываться:
- Стоимость в несколько раз выше, чем у вариантов с ТЭНами. Но если нужно обогревать дом постоянно, а зимы холодные, затраты окупятся быстро.
- В процессе работы создается шум. Ставить лучше в отдельном помещении.
- При возникновении неисправностей устранить их самостоятельно не получится.
Такие решения особенно эффективны, если подобрать качественную автоматику, чтобы расходовать энергию в максимально экономном режиме
В плане надежности их можно назвать наиболее предпочтительными, так как от качества воды работа не зависит, что очень важно в условиях нашей страны
Оценка требуемого объема энергоносителя
Многие коттеджи сооружали по индивидуальным проектам с использованием разного по структуре и теплотехнике стройматериала, теплоизоляции, отделке. Кроме того климатические параметры зимы для разных регионов могут сильно отличаться. Поэтому в вычислениях объема энергоносителя, который будет необходим для отопления дома, могут быть существенные различия.
Вычисление необходимого количества тепла
Отопление призвано компенсировать теплопотери здания, которые происходят по двум причинам:
- потеря энергии за счет промерзания периметра дома;
- замещение теплого воздуха холодным при вентиляции.
Для того чтобы понять, чем выгоднее отапливать частный дом – газом или электричеством, необязательно проводить высокоточные вычисления. Достаточно приблизительной оценки (± 20%) объема теплопотерь за зимний период, чтобы определить разницу в итоговой стоимости энергоносителя.
Утепление загородного дома – прекрасный способ сэкономить на отоплении. Это не снизит капитальные вложения, но уменьшит ежегодные платежи за газ или электроэнергию
Существует два варианта, согласно которым можно с приемлемой точностью определить объем теплопотерь:
- Заказать расчет этого параметра у теплотехников. В этом случае для экономии средств нужно упомянуть, что вычисления можно провести по упрощенной методике.
- Провести расчеты самостоятельно, зная такие параметры, как коэффициенты сопротивления теплопередаче материалов дома, площадь периметра и крыши, объем вентиляции, разность температур и др.
Полученные результаты теплопотерь должны быть приведены к стандартной единице измерения – Вт.
Расход электроэнергии и газа
Вместо вычисления теплопотерь можно воспользоваться методом аналогий
Если рядом (очень важно совпадение климатических условий) есть похожее по геометрии и материалу здание, то можно узнать объем потребляемого газа или электричества по показаниям счетчика
В этом случае у нас есть три варианта:
- известны теплопотери здания;
- есть данные об объеме потребляемого газа на аналогичном объекте;
- известно количество электроэнергии, затрачиваемое на обогрев.
Необходимо узнать объем потребления электроэнергии и газа за зимний период.
Если котел также обеспечивает горячее водоснабжение, то дополнительное потребление электроэнергии или газа нужно будет учитывать в расчетах
В первую очередь нужно определить длительность периода отопления E (час). Это можно сделать по столбцу № 11, таблицы № 1 СНиП 23-01-99. Для этого нужно выбрать ближайший населенный пункт и количество дней умножить на 24 часа.
Так как расчеты допускают незначительные приближения, то установим следующие константы:
- КПД электрокотла равно 98%;
- КПД газового котла равно 92%;
- теплотворность природного газа равна 9.3 кВт × ч / м3;
- теплотворность сжиженного газа равна 12.6 кВт × ч / кг.
В этом случае основные формулы преобразования будут иметь следующий вид:
- Известен объем потребленного природного газа V (м3). Теплопотери здания: Q = V × (9300 × 0.92) / E.
- Известна масса потребленного сжиженного газа V (кг). Здесь для пропано-бутановой смеси можно использовать соотношение 1 кг = 1.66 л. Теплопотери здания: Q = V × (12600 × 0.92) / E.
- Известно количество затраченной электроэнергии V (Вт × ч). Теплопотери здания: Q = V × 0.98 / E.
- Известны теплопотери здания Q. Необходимый объем природного газа: V = Q × E / (9300 × 0.92).
- Известны теплопотери здания Q. Необходимый объем сжиженного газа: V = Q × E / (12600 × 0.92).
- Известны теплопотери здания Q. Необходимый объем электроэнергии: V = Q × E / 0.98.
Вычисление потерь тепла здания имеет еще одно назначение – по ним можно рассчитать максимальное потребление электричества и газа в самую холодную пятидневку сезона. Это поможет правильно выбрать мощность котла и избежать проблем с перегрузкой.
При экстремальных похолоданиях резко увеличивается потребление электричества, что может привести к сбоям. Поэтому нужно иметь резервное питание или использовать теплоаккумуляторы
При сравнении стоимости газового и электрического отопления, систему автономного электроснабжения не нужно учитывать, так как в экстремальные морозы она может быть применена при любом виде топлива.
Печное отопление дровами
Если дом построен вдали от газовых магистралей или вам не хочется оплачивать дорогой теплоноситель, можно устроить систему отопления дровами. Этот вариант идеален с точки зрения экологии и не вредит здоровью жильцов. Как работает дровяная отопительная печь?
Принцип работы этой конструкции простой и понятный. Вы приобретаете печь, закладываете в нее дрова, поджигаете их. Дрова сгорают и нагревают печное оборудование. Печь отдает тепло, воздух в помещении прогревается.
При кажущейся примитивности конструкции этот вариант отопления имеет ряд преимуществ:
- печь нагревается быстро;
- нет нужды покупать и устанавливать трубы, радиаторы, насосы;
- конструкция надежна, рассчитана на длительную эксплуатацию, ее сложно повредить;
- дрова можно приобрести недорого.
Современные отопительные печи мало напоминают всем известные буржуйки. Конструкция печи разработана так, что установка отдает много тепла и может работать длительное время от одной загрузки.
Строение котла для дров.
В систему отопления на дровах можно встроить котел. Выбирая котел, лучше остановиться на конструкции пиролизного типа. Тепло будет генерироваться в результате горения пиролизных газов. Эта разновидность котельного оборудования может функционировать без наличия электричества.
Теперь о недостатках такого вида отопления зданий:
печная установка достаточно габаритная, придется подумать, куда ее установить; оборудование прилично весит, поэтому самостоятельно установить печь не получится;
рядом с домом придется предусмотреть крытое помещение для дров, важно, чтобы дровяного запаса хватило на отопительный период;
продукты горения при неправильной эксплуатации печного устройства могут быть опасными для здоровья;
при топлении дровами придется предусмотреть устройство дымохода;
печка будет обогревать помещение неравномерно.