Природный газ настолько глубоко проник в нашу жизнь, что без него трудно представить себе развитие цивилизации, и в частности, отопление загородного дома без газа. Газ дешев в добыче, транспортировке и его не нужно перерабатывать, чтобы превратить в тепло. Но и сейчас остаются регионы и населенные пункты, которым недоступно использование этого природного ресурса. Поэтому для отопления своего жилья люди вынуждены использовать альтернативные способы получения тепла.
К сожалению, до сих пор существуют населенные пункты, в которых отсутствует газоснабжение.
Какое топливо можно использовать, чтобы в доме было тепло, а процесс отопления был необременительным для хозяина? Многие варианты отопления человечество использует уже давно, но некоторые являются инновационными. Поэтому рассмотрим все решения, а также их достоинства и недостатки.
Если не газ, то что же?
Самое доступное, дешевое и эффективное отопление загородного дома без газа — отопление дровами. В сельской местности этот способ наиболее актуален в силу доступности материала. Дрова также требуют складирования и хранения, что в деревне не представляет трудности. Устройства для топки дровами – обычные печи и твердотопливные котлы. Печь имеет то преимущество, что на ней можно готовить пищу, а на русской печи можно даже спать!
Принцип работы котла на дровах или другом твердом топливе — нагрев теплоносителя, который циркулирует по системе отопления и обогревает дом. Для концентрированного выделения тепла используются радиаторы, батареи или регистры. Котлы на твердом топливе также развиваются в нескольких направлениях – есть газогенераторные модели, пиролизные агрегаты и классические устройства, работающие по упрощенной схеме.
Системы отопления на твердом топливе доступны по цене и просто монтируются. Котлы оборудуются системами автоматики, повышающими безопасность эксплуатации, чего не скажешь о печах. Если в местности, где построен дом, нет газа и дров, то отопление можно организовать и другими средствами, например, при помощи электричества.
Электрокотлы, которые предлагают отечественные и зарубежные производители, надежны в эксплуатации, долговечны в работе, ремонтопригодны и имеют высокий КПД. Недостаток этих устройств в том, что стоимость электричества в свете его расходования котлом будет высокой, и чем больше дом, тем выше будут затраты.
Альтернатива привычным и традиционным печам и котлам – использование инновационных, экологически чистых технологий. Это топливо, которое приготовила нам сама природа, и его почти не нужно перерабатывать. Например, тепловой насос, который работает на разнице температур между слоями грунта на разной глубине и температурой окружающей среды на поверхности.
Тепловой насос все больше используется в загородных домах, так как не требует заготовки топлива на зиму, экологичен, технологичен, долговечен и сравнительно дешев. Недостаток теплового насоса — стоимость устройства и его установки, но она сопоставима с экономией при эксплуатации отопительной системы, так как не несет никаких дополнительных расходов – на ремонт, обслуживание и профилактику оборудования.
Солнечные аккумуляторы, ветряные генераторы и геотермальные источники – прерогатива горных районов, но и в горах живут люди, поэтому процент использования таких необычных источников тепла очень велик. Например, в России электроэнергию, производимую от таких природных источников, используют около 15% населения.
Отопление дома традиционной печью
Печной обогрев пользуется спросом и сегодня, так как работа печи не зависит от электричества, наличия газопровода или жидкого топлива. Купить дрова в сельской местности – не проблема, места для хранения бревен и поленьев – предостаточно. Чаще всего отопление загородного дома без газа, на дровах или угле, преследует две цели – собственно обогрев помещений и приготовление пищи. Для того чтобы на печи можно было готовить, топку оснащают специальной чугунной плитой со снимающимися заслонками.
Из преимуществ – в эксплуатации печь представляет собой самый примитивный прибор, и уход за ней соответствующий. Нужно чистить дымоход и зольник. Если печь топится дровами, то дымоход прочищается раз в месяц, если углем, то дымоход можно чистить один раз за весь отопительный сезон – это зависит от марки угля. Антрацит и полуантрацит – это твердые и высококалорийные марки, от них остается мало сажи. Курной уголь имеет большой коэффициент зольности, и чистить дымоход придется раз в несколько недель, как и при использовании дров.
Чтобы построить печь в доме, нужен огнеупорный кирпич, песок и глина. Металлические детали – это колосники, задвижки, дверцы для загрузки топлива и чистки зольника, плита для приготовления пищи. Конструкция русской печи предусматривает и спальное место. Русская печь отличается конструктивно от обычной печи – в ней тепло сохраняется дольше, и при этом удобнее готовить пищу. Русскую печь можно использовать не только как отопительный прибор, но и как основной элемент для оформления классического интерьера в русском классическом стиле.
Недостатки у печей любой конструкции тоже есть. При топке дровами загружать их нужно постоянно – раз в 3-5 часов. Уголь горит дольше, но 2 раза в сутки печь придется загружать. Так как печь почти всегда строится в жилом помещении, то грязь и мусор придется убирать постоянно. Как и ежедневно чистить зольный ящик, и несколько раз за весь отопительный сезон – чистить дымоход. Пожароопасность конструкции тоже высока, существует риск при неправильном пользовании отравиться угарным газом. К тому же печь занимает намного больше места, чем котел или бойлер. Если вместе с печью не использовать водяное отопление, то прогрев помещений будет неравномерным.
Достоинства и недостатки твердотопливных котлов
Котел на твердом топливе — это теплотехнический агрегат, корпус которого изготовлен из чугуна или жаропрочной стали. Тепловая энергия выделяется при сжигании угля, торфа, древесины или отходов деревообрабатывающей промышленности. Эффективность и безопасность твердотопливного отопительного агрегата доказана практикой. Обогрев помещений происходит теплоносителем, который заливается в систему отопления, подключенную к котлу.
Преимущество твердотопливного котла работа на различных материалах.
Преимущество такого прибора в том, что топливо для него недорогое, соответственно, и стоимость тепловой энергии низкая. 1 кВт вырабатываемой котлом на твердом топливе тепла в 4 раза дешевле 1 кВт энергии, которая вырабатывается при сгорании газа, в 8 раз дешевле использования жидкого топлива, в 17 раз дешевле энергии от электрического котла.
Котел на твердом топливе энергонезависим, его не нужно подключать ни к газовой магистрали, ни к электричеству. Если котел оснащается автоматикой, то чаще всего это независимое устройство. Агрегат прост в установке, эксплуатации и ремонте.
Из недостатков отмечены: необходимость ручной загрузки топлива, зольность топлива (что вызывает необходимость постоянной чистки котла и дымохода), и необходимость постоянного визуального контроля за работой котла. Большая инерционность агрегата относится и к плюсам, и к недостаткам. Котел долго разогревается сам и долго прогревает систему отопления, но так же долго остывает, поддерживая тепло в доме.
Жидкотопливные котлы – преимущества и недостатки
Для работы котла на жидком топливе нужна обычная солярка, мазут, керосин, растительные масла (рапс) или отработка машинного масла. Это условие уже делает применение котла дорогостоящим. К тому же, для установки котла нужно отдельное помещение, оборудованное вентиляцией, так как все виды жидкого топлива имеют специфический запах и пожароопасны. При неправильной установке котла он может коптить, а в холодное время года жидкое топливо требует подогрева или хранения в теплом помещении.
Преимущества — высокий КПД, позволяющий устанавливать котлы на жидком топливе в больших помещениях. Большой перерыв между загрузками горючей жидкости позволяет во многом автоматизировать работу агрегата.
Отопление электрическим котлом
Электрический котел – компактное устройство с высоким КПД. Экологическая чистота в работе, постоянство энергоносителя, легкость монтажа и эксплуатации – основные достоинства агрегатов на электричестве. Нагрев теплоносителя происходит при помощи встроенных ТЭНов. Стоимость электрического котла соотносится со стоимостью газового оборудования, уход за котлом – минимальный.
Электрокотел хороший, но дорогой способ отопления частного дома без газа.
Недостатки — выделяемой электрической мощности не всегда хватает для полноценного обогрева помещений. Если в регионе часто отключают электричество, то альтернативы отоплению нет. Хоть стоимость оборудования и его установка сравнительно дешевы, месячная плата за электричество зимой будет высокой.
Альтернативное отопление
Отопление помещений тепловым насосом – последняя разработка в этой области. Тепловой насос перерабатывает тепло из недр Земли, из воздуха или воды. Агрегат экологичен и высокоэффективен: 1 кВт потраченной мощности вырабатывает 5-6 Квт полезной мощности.
Схема отопления дома при помощи теплового насоса. Недостатки!
Дорогостоящий монтаж вертикального земного контура. Даже стандартная комплектация насоса в установке обойдется в 400-500 000 рублей.
Солнечные коллекторы служат для преобразования солнечной энергии в тепловую. Конструктивно солнечные коллекторы могут быть плоскими и вакуумными. Экологичность устройства – неоспоримый плюс. Недостатки – работа коллектора зависит от погодных условий, монтаж системы дорого стоит, как и обслуживание. Главное требование к отапливаемому строению — хорошая теплоизоляция, которая делает применение солнечного коллектора еще дороже.
Какой способ отопления лучше?
Для подсчета тепла используется две единицы измерения – гигакалории (Гкал/ч) и киловатт-часы (кВт/ч). Также региональные органы часто используют для расчетов килоджоули (кДж). Следуя общепринятым расчетам в гигакалориях, можно определить стоимость Гкал /ч для любого помещения. Так, для отопления помещения 150 м2нужно израсходовать 16 Гкал за отопительный сезон, или 2,5 Гкал за месяц. Определение цены 1 Гкал можно провести сравнительным способом.
- Для примера возьмем газ, стоимость которого 1 м3 в 2014 году была 4 рубля. Калорийность сетевого газа складывается из калорийности смеси, из которой состоит сетевой газ. Поэтому удельная теплота 1м3 смеси газа лежит в пределах от 7500-9600 Ккал. Газовые котлы имеют средний КПД 90%, в итоге получим стоимость 1 Гкал тепла в пределах 600-700 рублей. Если нет магистрального газа, то баллонным газом проблему не решить — и состав газа другой, и оборудование придется переделывать. При сравнении стоимости 1 Гкал пропан-бутановой смеси (баллонный газ) и стоимости природного газа видно, что смесь газ в 4-5 раз дороже.
- Удельная теплота сгорания жидкого топлива лежит в пределах 10000 Ккал/кг или 8650 Ккал/л, так как плотность жидкого топлива разная, особенно с учетом времени года. КПД котла на жидком топливе — 90%. При стоимости 1 литра ДТ 33 рубля 1 Гкал будет стоить 3300 рублей. Вывод — отопление на жидком топливе будет дорогим удовольствием. Учитывая тенденцию постоянного роста цен на ДТ и ГСМ, это не самый экономный способ отопления загородного дома.
- Уголь – топливо дешевое, и КПД твердотопливных котлов часто больше 80 %. Антрацит – самая дорогая марка угля, и для отопления дома можно использовать более дешевый уголь – марки ДПК (длиннопламенный, плита крупная), марки ДКО (длиннопламенный крупный орех) или курной уголь. Тонна угля стоит в среднем 6000 рублей. Удельная теплота сгорания угля – 5300-5800 Ккал/кг. Расчеты показывают, что стоимость 1 Гкал при отоплении углем составит 1200-1300 рублей.
- Использование торфа для отопления дома обойдется дороже. Удельная теплота сгорания торфа — 4000 Ккал/кг. Это значит, что стоимость 1 Гкал равняется 1300-1400 рублей.
- Пеллеты – один из видов твердого топлива. Пеллеты производятся из отходов деревообрабатывающей промышленности в виде гранул. Их удобно использовать в твердотопливных котлах с автоматической загрузкой. Удельная теплота сгорания пеллет — 4,2 Ккал/кг. При стоимости пеллет за 1 тонну 5000 рублей за тонну стоимость 1 Гкал будет составлять примерно 1500 рублей.
- Электрическая энергия – самый простой способ отопления дома без газа. КПД электрического обогревателя стремится к 100 %. 1 Гкал – это 1163 кВт/ч. Поэтому при сегодняшней цене электричества для села 2 рубля за 1 кВт/ч 1 Гкал будет стоить приблизительно 1600 рублей.
- Снизить стоимость пользования электричеством для отопления можно эксплуатацией теплового насоса. Работает тепловой насос по принципу холодильника — хладагент испаряется при низких положительных температурах. Трасса прокладывается по тонким длинным трубкам в грунте или на дне естественного водоема. Даже в сильные холода правильный расчет требуемой глубины прокладки труб не позволит им замерзнуть. Дойдя до дома, хладагент начинает конденсироваться и отдает тепло, накопленное от воды или грунта, в отопительную систему. Движением хладагента управляет компрессор, который работает от электричества. Среднее потребление электроэнергии компрессором — 300 Вт для вырабатывания 1 кВт тепловой энергии. Цена 1 Гкал тепла составит 880 рублей.
Выводы очевидны и однозначны – чтобы организовать экономичное отопление загородного дома без газа, лучше всего использовать тепловой насос или твердое топливо в любом виде.