Как устроить отопление частного дома без газа: организация системы в деревянной постройке

Утепление дома вместо отопления

На первый взгляд отказ от отопления может показаться утопией, но на самом деле вполне можно обойтись качественно выполненным утеплением.

Мода на такие пассивные (сверэкономные) дома уже давно охватила значительную часть Европы. Пассивный дом был спроектирован в Германии Институтом пассивного дома, при этом удельный расход тепла на отопление не должен превышать 150 кВт/ч на 10 кв. м за год. С учетом всех бытовых нужд – эксплуатация электроприборов, освещение, горячая вода данный показатель не должен превышать 120 кВт/ч на 1 кв. м за год.

Конечно, найдется немало людей, которые станут утверждать, что в условиях нашего климата эта затея невыполнима, но это вовсе не так. Готовым примером можно считать соседнюю Финляндию с более суровым климатом, где в Хельсинки был построен целый квартал пассивных домов, годовое потребление электроэнергии которых составляет всего лишь 750-850 кВт/ч на 1 кв. м.

Планы на будущее полагают снизить этот показатель до 700 кВт/ч. Секрет успеха заключается в достаточно толстых стенах, а также установке низкоэмиссионных стекол, которые блокируют инфракрасное излучение наружу, а также использованию тепловых насосов.

Из-за того, что в нашей стране пассивные дома пока не строят, достаточно трудно определить экономический эффект от такого решения.

Что требуется для монтажа

Для того чтобы составить исполнительную схему необязательно быть профессиональным чертежником. Достаточно нарисовать произвольный простой чертеж, выполнить на нем расстановку радиаторов отопления и подсчитать количество труб для объединенного контура.

На основании исходных данных и предварительного подсчета необходимого количества тепловой энергии для обогрева дома, можно начинать подбор материалов для устройства домашней автономной системы.

Выбор теплового источника

Котел – это главный элемент генерации тепловой энергии. Главный критерий выбора теплогенератора зависит от вида топлива, как источника его работы. Мощность котла рассчитывается по нескольким факторам:

  1. Объем отапливаемых помещений.
  2. Климатические особенности региона.
  3. Толщина наружных стен.
  4. Наличие теплоизоляции основных конструктивных элементов здания.
  5. Наличия подвального и чердачного помещения.

Трубы

Правильно подобранный вид трубы для отопления исключают технические эксплуатационные проблемы, гарантирует высокую степень надежности греющей линии. Совсем недавно для прокладки отопительных трубопроводов применялись стальные металлические трубы. Собрать такую отопительную сеть было трудно, отдельные трубы нужно было сваривать между собой.

В настоящее время трубную разводку лучше всего проводить из следующих материалов:

  • полипропиленовые  с внутренним армированием из алюминия или стекловолокна;
  • металлопластик;
  • сшитый полиэтилен;
  • полиэтилен с добавками PE-RT;
  • медь.

Дорогие

В тех сложных ситуациях, когда частный дом стоит в местности, где нет ни электричества, ни газа, но финансы не ограничивают выбор по поиску решений, следует обдумать следующие варианты отопления:

  • с помощью котла, работающего на сжиженном газе;
  • альтернативные источники тепла или энергии.

В случае, когда нет только газа и с твёрдым топливом проблемы, можно воспользоваться котлом, работающем на жидком топливе, например, дизельном. А также использовать так называемый тепловой насос.

Сжиженный газ

Сжиженный бутан-пропан в баллонах вполне может заменить магистральный природный газ в качестве топлива для соответствующего котла. Но перед установкой котла необходимо убедиться в периодичности поставки сжиженного газа в данную местность и в действительной выгоде такого решения, учитывая стоимость агрегата нужной мощности, его монтажа, расход газа на отопительный сезон. Всё это сравнить с другими способами, не забывая, конечно, о простоте обслуживания и эксплуатации тех или иных устройств.

Для работы на сжиженным газом подходят обычные газовые котлы, в которых специалисты меняют лишь диаметр сопел на горелках. А если вдруг проведут природный газ, то всё возвращают к исходному, чтобы работать от этого вида топлива. Особенно отопление на котле, работающего на сжиженном газе, актуально на дачных постройках в осенний или весенний период, когда не требуется большого расхода топлива. В ином случае (если отапливается дом в зимний период) будет правильным решением установка специального резервуара для закачки и хранения сжиженного газа. Этот резервуар называется газгольдер.

Тепловой насос (требуется свет)

Принцип работы теплового насоса схож с кондиционером или холодильником, но если взглянуть на этот процесс наоборот. То есть он нагревает теплоноситель, имеющий низкую температуру в своём теплообменнике до температуры 50 градусов и направляет его в систему отопления.

Однако для работы теплового насоса необходимо электричество. Затрачивая 1 кВт электроэнергии от сети, он даёт примерно 3-5 кВт тепловой энергии. Этот вариант хорошо подоходит для тех, кто не хочет топиться углем, но ищет альтернативные варианты отопления дома без газа.

Дизельное топливо

Отопление от котла, работающего на дизельном топливе, тоже предусматривает наличие электричества (нужно питать дизельный насос, подающий топливо в котёл). Но следует учитывать, что такое решение в районах, не имеющих магистрального газа, вполне приемлемо. Но, конечно, с условием наличия электричества. Работать с котлом на дизельном топливе без центрального электроснабжения недопустимо с точки зрения пожаробезопасности. Такой котёл должен функционировать с обязательной системой безопасности, так же питаемой от электросети.

Альтернативные источники (очень дорого)

Среди современных альтернативных способов отопления частных домов  без газа можно выделить использование геотермального тепла, который нашел уже широкое применение в странах Западной Европы. В нём задействовано тепло земной коры (геотермальное тепло), нагреваемое в тепловом насосе.

Кроме того, перспективен также и гидротермальный обогрев дома. Здесь уже гидротермальный контур для получения начального тепла размещают в водной среде (пруд, озеро и другое). Даже в сильные морозы подо льдом вода имеет положительную температуру, достаточную для её преобразования в требуемую для отопления.

В южных районах можно применить способ аэротермального (то есть воздушного) отбора тепла для преобразования его в отопительное. Но при −15 градусах такой способ практически не работает, поэтому он актуален лишь в тёплых районах.

Для получения энергии сооружают солнечные батареи и коллекторы. Коллекторы сами являются отопителями, а солнечные батареи служат для преобразования солнечного тепла в электричество с дальнейшим аккумулированием его. В холодное время аккумулированное электричество может применяться в работе котла, насосов, защиты. Но полностью заменить источники тепла они не в состоянии

Читайте так же:

Твердотопливные котлы

Сейчас у людей есть отличная альтернатива, им не обязательно возводить печь, если они хотят отказаться от отопления газом или электричеством. Современные твердотопливные котлы позволяют прогревать дом с помощью дров, угля или паллетов. Они устроены так, что теплоноситель в них нагревается до заданной температуры, а затем поступает в радиаторы, предназначенные для отопления дома.

Существуют также универсальные варианты. Например, котел отопления «газ-дрова» может полноценно работать как на твердом топливе, так и на газе. Такие варианты изначально комплектуются двумя камерами сгорания. В зависимости от выбранной модели в них может быть установлена газовая горелка, но в ряде случаев ее необходимо докупать самостоятельно.

Также в продаже можно найти комбинированные котлы отопления «газ-дрова-электричество». Помимо топок, предназначенных для использования твердого топлива или газа, они оборудованы дополнительно ТЭНами. В зависимости от ситуации владелец такого агрегата может сам выбирать режим его работы и менять источник энергии по своему усмотрению. Есть модели, которые меняют вид топлива автоматически. Например, вы можете на ночь засыпать дрова, а когда они перегорят, котел сам перейдет на отопление газом.

Но стоимость универсальных моделей достаточно высока. Средний вариант обойдется в 200-300 тыс. руб. Их, как правило, используют круглогодично, ведь эти двухконтурные котлы не только отапливают помещения, но и греют воду.

Как отопить дом дешево без газа. Как отопить дачу зимой без газа твердым топливом

В качестве типового примера можно рассмотреть ситуацию, когда требуется организовать обогрев и отопление обычной дачной постройки, расположенной в местности с умеренным климатом, без сильных ветров и с морозами до –20-25оС.

Лучшим решением будет использование твердотопливного кассетного камина, установленного внутри помещения. Современные каминные металлические печи оборудованы закрывающейся створкой камеры сгорания, поэтому абсолютно безопасны в эксплуатации, их можно даже устанавливать в спальне или в гостиной, не опасаясь риска угореть.

Газ можно заменить камином на дровах с водяным контуром

Зачастую такой камин врезается в стену между смежными помещениями дачи, что позволяет эффективно организовать отопление сразу в двух комнатах. При этом съем тепла осуществляется за счет конвекции и инфракрасного излучения. Для большой дачи можно использовать камин с водяным контуром, один из вариантов такого отопления на твердом топливе представлен на

Считается, что для подобного отопления дачи наилучшим образом подойдут:

  • Дрова или пеллеты. Теплотворная способность такого топлива невелика, поэтому приходится как минимум дважды в течение дня загружать топку;
  • Торфяной брикет. Калорийность на 30% выше в сравнении с дровяным;
  • Угольные брикеты. Обладают наилучшей теплотворной способностью, хорошо прогорают, но для каминов и малоразмерных печей, используемых в отоплении дачи, не подойдут.

К сведению! Брикет может быть использован для открытых каминов с чугунной отражающей плитой, но при этом существенно снижается безопасность и эффективность отопления, так как уголь всегда выдает большое количество угарного газа.

Использование кассетных каминов может обеспечить самое экономичное отопление частного дома без газа. Секрет заключается в том, чтобы не покупать готовые брикеты или пеллеты, а сегодня их стоимость явно выше цены на дрова. Можно изготавливать брикет своими руками, используя старый упаковочный картон, сухие листья и угольную пыль или штыб. Картон нарезают мелкой лапшой, добавляют листву и замачивают в воде на сутки. Остается лишь добавить угольную пыль, перемешать в бетономешалке либо в старой стиралке и отправить мокрую смесь в самодельный пресс.

Радиаторы и трубы отопления

Дизайнерские радиаторы

Помимо современных отопительных котлов не менее важными компонентами являются трубы и радиаторы. Они необходимы для эффективной передачи тепловой энергии воздуху в помещении. Во время проектирования системы необходимо решить две задачи – уменьшить тепловые потери при транспортировке теплоносителя по трубам и улучшить теплоотдачу батарей.

Любые современные радиаторы отопления должны не только иметь хорошие показатели теплопередачи, но и удобную для ремонта и обслуживания конструкцию. Это же касается трубопроводов. Их монтаж не должен вызывать затруднений. В идеале установку может осуществить сам владелец дома без применения дорогого оборудования.

Современные радиаторы отопления

Конструкция радиаторов отопления

Для увеличения теплоотдачи в качестве основного материала изготовления батарей все чаще используют алюминий. Он имеет хорошие показатели теплопроводности, а для получения нужной формы можно применять технологию литья или сварки.

Эти современные трубы для отопления практически не подвергаются коррозии, имея минимальные размеры и толщину стенок. Последнее необходимо для эффективной тепловой передачи алюминию энергии от горячей воды. У современных радиаторов отопления есть несколько преимуществ, заключающихся в следующем:

  • Долгий срок эксплуатации – до 40 лет. Однако он зависит от условий работы и своевременного выполнения прочистки системы;
  • Возможность выбора способа подключения – верхнее, нижнее или боковое;
  • В комплектацию может входить кран Маевского и терморегулятор.

В большинстве случаев модели современных чугунных радиаторов отопления делают дизайнерскими. Они имеют классические формы, некоторые из них изготавливаются в напольном варианте с элементами художественной ковки.

КПД радиатора отопления зависит от правильной установки и способа подключения. Это обязательно учитывается при монтаже системы.

Современные трубы отопления

Полимерные трубы для отопления

Выбор современных труб отопления во многом зависит от материала их изготовления. В настоящее время чаще всего используют полимерные магистрали из полипропилена или сшитого полиэтилена. Они имеют дополнительный армирующий слой из алюминиевой фольги или стекловолокна.

Однако они имеют один существенный недостаток — относительно низкий порог температурного воздействия до +90°С. Это влечет большое температурное расширение и как следствие – повреждение трубопровода. Альтернативой полимерным трубам могут служить изделия из других материалов:

  • Медные. С точки зрения функциональности медные трубопроводы соответствуют всем требованиям к отопительной системе. Они просты в монтаже, практически не изменяют форму даже при экстремально высоких температурах теплоносителя. Даже при замерзании воды стенки медных магистралей будут расширяться без повреждения. Недостаток – высокая стоимость;
  • Нержавеющая сталь. Она не подвергается ржавлению, ее внутренняя поверхность имеет минимальный коэффициент шероховатости. К недостаткам можно отнести стоимость и трудоемкий монтаж.

Как правильно подобрать оптимальную комплектацию современного отопления? Для этого необходимо воспользоваться комплексным подходом – сделать правильный расчет системы и согласно полученным данным выбрать котел, трубы и радиаторы с соответствующими эксплуатационными характеристиками.

Системы отопления, применяемые в современных условиях

Отказ от использования электрических отопительных систем очевиден, ведь это самый дорогой вид энергии. Эффективность электрических нагревательных приборов остается низкой при высоком расходе мощности, а в частных домах теплопотери всегда выше, чем в многоквартирных. Кроме этих условий приходится учитывать необходимость устройства специального помещения котельной, его и другие проблемы.

Печное отопление

По понятным историческим причинам самым популярным методом отопления помещений является печное. Классический вариант предполагает, что каменная печь, установленная в специально отведенном месте, нагревает помещение или группу помещений. Источник тепла в данном случае — сгорающее твердое топливо, которое нагревает каменную конструкцию. Имея высокую инерционность, то есть надолго сохраняя в себе тепло, такая печь постепенно на протяжении нескольких часов согревает помещение.

Эффективность таких печей зависит от нескольких факторов:

Строительство печей — сложный технологический процесс, простому обывателю не под силу, поэтому обязательно нужно привлечь опытного мастера, хотя бы в качестве консультанта.

Водяное отопление с возведением печи

Печь может быть самостоятельным источником тепла, но может служить нагревателем в системе водяного отопления. В больших домах или двухэтажных коттеджах такой вариант невозможен без использования водяного насоса, который работает от электричества и гоняет воду по системе. Если протяженность труб небольшая, а радиаторы имеют сечение труб от 32 мм и выше, то возможно устроить без газа и электричества с естественной циркуляцией.

Принцип работы такой системы отопления известен многим сельским жителям. Внутри печи в зоне, близкой к горящему топливу, монтируется сваренный из толстостенных металлических труб коллектор, в котором происходит нагревание воды. По закону физики горячая вода поднимается наверх, по специально оборудованной трубе. Далее она попадает в трубопровод отопления, который расположен с небольшим уклоном, который сохраняется на всем его протяжении. По тем же физическим законам жидкость течет вниз, проходит по всей системе, отдает тепло, в конце концов, попадая обратно в коллектор внутри печи, где круг возобновляется.

Монтаж такой системы требует точного расчета угла наклона труб, наличия расширительного бачка. Температуру такого отопления можно регулировать при помощи вентилей, которые уменьшают количество горячей воды, подаваемой в систему. В некоторых случаях возможно устройство двух и более контуров отопления.

Каминное отопление

Камины являются скорее стильным дополнением интерьера, чем эффективным источником тепла. Для того чтобы камин мог обогреть хотя бы комнату, в его конструкцию нужно внести серьезные изменения, превратить его в классическую печь, лишь внешне напоминающую камин. В таком псевдокамине сохраняют полку, а пламя закрывают дверцей из огнеупорного стекла.

Альтернативные источники

Отопление частного деревянного дома без газа и электричества при помощи экзотических источников вроде солнечных батарей, геотермального тепла очень интересует продвинутых хозяев. В том и другом случае требуются определенные климатические условия. Геотермальные источники есть в очень небольшом количестве мест на планете, обычно они присутствуют в сейсмически активных зонах. Для жителей 99% территории России такой вид отопления недоступен.

Солнечные батареи монтируют на крыше, так как для эффективной работы нужна большая площадь. Известно, что зимой выпадает снег, который придется чистить по несколько раз в день. Кроме того, во многих регионах зимой световой день настолько короток, что накопить нужный заряд просто невозможно.

Печное отопление

Печное отопление дома.

Это один из самых древних видов отопления, который остается популярным и в наше время. Существует большое число видов печей, которыми можно отапливать частный дом. Наибольшее распространение получили печи со средней теплоемкостью, которые топятся два раза в сутки. Такие печи могут быть не только отопительными, но и комбинированными (для варки еды).

Капитальные и эксплуатационные затраты на имеют низкую стоимость. Чтобы построить такую печь, будет достаточно кирпича, глины, песка и извести. Металл нужен лишь для того, чтобы соорудить дверцу, задвижки и колосниковую решетку. Чтобы , необходимы будут уголь или дрова, которые всегда можно заготовить самостоятельно. Такая печь создает в доме особую атмосферу уюта. Русская печь – это своеобразный аналог зарубежного камина, который корнями уходит глубоко в древность, но в дизайн современного русского дома вписывается идеальным образом.

Сложность печного отопления заключается в не совсем удобной эксплуатации, ведь за печью необходимо постоянно следить, подбрасывать уголь или дрова. Нельзя забывать о двухразовой топке и о пополнении запасов топлива, его хранении. За печью нужно постоянно ухаживать, чистить не только дымоход, но и само помещение, так как сажа часто попадает внутрь помещения. Кроме всего этого, пожароопасность находится на высоком уровне и существует вероятность отравления угарным газом.

Если ваш дом небольшого размера, учтите, что площадь печи занимает примерно 5% от всей полезной площади дома. С другой стороны, если дом большой, эффективность печи будет низкая. Ведь прогрев будет неравномерным, а потребность в дровах или угле будет немалая. Поэтому, если в загородном доме нет газа, печное отопление подойдет лишь в том случае, если сам дом будет небольшого размера. Более всего такое отопление подходит для небольшой загородной дачи.

Электричество для отопления дома

Наиболее дорогой и малоэффективный по затратам способ отопления – использование электричества для прямого нагрева воздуха или с использованием электрокотла.

Классические ТЭНовые электрокотлы имеют компактные размеры и могут быть установлены в любом помещении. Они уже содержат в своем корпусе все необходимые элементы системы отопления (циркуляционный насос, расширительный бак, группа безопаности), что сильно упрощает монтаж.

Таблица. Достоинства и недостатки электроотопления.

ДостоинстваНедостатки
Не требует согласования и договора на обслуживание, достаточно получить разрешение на нужную мощность электроустановокНе подходит для домов площадью более 120-150 м2 – энергоснабжающая организация не согласует мощность свыше 15 кВт
Простота монтажа, недорогие комплектующиеСамая высокая стоимость 1 кВт тепла (до 10 раз больше газовых систем)
Высокий КПД – до 99% энергии выделяется в виде тепла
Вариативность исполнения – конвекторы (масляные, кварцевые), инфракрасные излучатели, галогеновые нагреватели, тепловентиляторы, электрокотлы с водяным контуром отопления
Простота поддержания выбранной температуры в течение суток и на несколько дней
Долгий срок службы – до 50 лет для конвекторов

Стремясь повысить эффективность электроотопления, производители разработали пока считающимися инновационные для нашей страны способы обогрева и методы экономии электроэнергии.

Геотермальные насосы

Подробно ознакомиться с принципом работы геотермального насоса можно в отдельной статье.

Способ использует подогрев теплоносителя от грунта или воды, из-за чего отдача тепла составляет 200-500% от используемой мощности компрессора. Это делает ежемесячные расходы сравнимыми с отоплением дровами и лишь немного превышающими использованием газа.

Достоинство способа – низкие затраты на электроэнергию. Главный недостаток, ограничивающий использование – большие первичные затраты на комплектующие и монтаж, достигающие от 300 тысяч до 1,5 млн. рублей.

Эффективность геотермальных насосов при морозах от 25оС резко снижается, опускаясь ниже 90%. В этом случае для поддержания комфортной температуры включают электрообогрев с помощью котлов, конвекторов или инфракрасных излучателей.

Рекуператоры

В процессе работы котлового оборудования и вентиляции часть тепла улетучивается за пределы дома с продуктами сгорания или тёплым, но загрязнённым воздухом.

Принцип работы бытового рекуператора воздуха.

В рекуператорах воздух улицы подогревается выходящими из дома тёплыми потоками. Для циркуляции используются вентиляторы.

Лучшие модели могут иметь КПД до 60%, что считается отличным результатом. Рекуператоры эффективны для больших по площади домов, обогреваемых мощными котлами. Это нетрудно доказать простыми расчётами.

КПД современных газовых котлов достигает 80-95%, это значит, что до 20% тепла уходит в отводящую трубу.

Например, котёл 20 кВт «отправляет в атмосферу» до 4 кВт тепла. Если учесть, что рекуператор может «вернуть» 50%, то максимальная мощность такого устройства будет достигать 2 кВт. Использование вентиляторов в круглосуточном режиме может свести к нулю эффективность устройства. Учитывая стоимость рекуператора, покупка прибора и монтаж воздуховодов могут окупиться не ранее, чем через 10-15 лет.

Выбирая способ отопления частного дома, оценивают необходимую мощность оборудования, доступность разных видов топлива в регионе проживания, возможность и желание заниматься ручной подачей топлива и утилизации продуктов сгорания. Ошибки в выборе приводят к излишним затратам на приобретение дополнительного оборудования и расходы на энергоносители.

Электрический котел: экономия или лишние затраты?

Экологически чистый способ отопления- использование электрического котла. Нажмите для увеличения.

Принцип работы такого оборудования очень прост. Теплоноситель в таких агрегатах нагревается, соответственно нагреваются и теплообменники с вмонтированными ТЭНами.

Отопление без газа и дров или основные преимущества электрического котла:

  1. компактность системы;
  2. экологичность оборудования;
  3. удобство эксплуатации агрегата;
  4. невысокая стоимость оборудования, простота монтажа и ухода.

Недостатки:

  1. Электроотопление считается самым дорогостоящим видом из всех существующих.
  2. Для тех, кто проживает в районах с постоянными перебоями в электропередачи, такое отопление не подходит в качестве основного варианта (только — как дополнительная система).
  3. Мощности сети не всегда хватает для нормальной и полноценной работы котла.

Твердотопливные котлы

Сегодня дрова и уголь можно сжигать не только в печи. Альтернативным вариантом является твердотопливный котел. Такое отопление не только отличается высокой эффективностью и практичностью, но и безопасностью.

Основной принцип работы — это нагрев воды (теплоносителя), благодаря которой радиаторы и могут отапливать дом. Существует несколько видов твердотопливных котлов: газогенераторные, классические и пиролизные.

Наиболее эффективными считаются газогенераторные, но они чрезмерно требовательные к тому материалу, который в них «загружают». При выборе такого котла лучше проконсультироваться со специалистом.

Преимущества: доступное и недорогое топливо и в то же время система отопления отличается безопасностью.

Недостатки.

Трудоемкость эксплуатации: ежедневно неоднократно необходимо загружать топливо, выносить его остатки и вручную чистить камеру сгорания.

Максимальную мощность получить сложно, иногда требуют очень длительного прогрева.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий