Способы отопления частного дома без использования электричества и газа: выбор оптимального варианта

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.

Какое отопление выгоднее в Российской Федерации

Прежде чем определить самый дешевый способ обогрева, перечислим все энергоносители, доступные жителям РФ:

• различные виды твердого топлива – дрова, брикеты (евродрова), пеллеты и уголь;
• дизельное горючее (солярка);
• масла отработанные;
• газ магистральный;
• газ сжиженный;
• электроэнергия.

Чтобы разобраться, какое отопление дешевле всего, необходимо выяснить, сколько каждый энергоноситель может выделить тепла и в какую сумму это выльется, а после сравнить полученные данные. Определить самое экономичное отопление поможет таблица, куда внесены результаты расчетов:

Подобный расчет может выполнить любой желающий, подставив в таблицу тепловую нагрузку на систему отопления своего здания и стоимость топлива в регионе проживания. Алгоритм вычислений следующий:

1. В столбец №3 заносятся значения теоретической теплоотдачи единицы топлива, а в столбец №4 – эффективность (КПД) отопительного оборудования, использующего данный энергоноситель. Это справочные величины, остающиеся неизменными.
2. Следующий шаг – рассчитать, сколько тепла реально поступает в дом от единицы топлива. Теплота сгорания умножается на КПД котла, деленный на 100. Результаты вносятся в 5-й столбец.
3. Зная цену единицы горючего (столбец №6), нетрудно сосчитать стоимость 1 кВт/ч тепловой энергии, получаемой от этого вида топлива. Цена единицы делится на реальную теплоотдачу, результаты – в столбце №7.
4. В столбце №8 указан средний расход теплоты за месяц для загородного дома площадью 100 м², расположенного в средней полосе РФ. Вам для расчета следует внести свое значение потребления тепла.
5. Среднемесячные затраты на обогрев жилья указаны в столбце №9. Цифра получена путем умножения месячного потребления тепла на стоимость 1 кВт, полученного от различных видов топлива.

В таблице представлены 2 вида дров, обычно имеющихся в продаже, – свежесрубленные и сухие. Это поможет понять, насколько выгодное дело – топить печь или котел сухой древесиной.

Анализ результатов расчета

Проведенные вычисления показывают, что самое экономное отопление в 2021 году для частных домов Российской Федерации по-прежнему обеспечивается за счет природного газа, этот энергоноситель остается вне конкуренции. Учтите и тот факт, что газоиспользующее оборудование стоит относительно недорого, причем является довольно эффективным и комфортным в эксплуатации.

Проблема с газом в РФ заключается в дороговизне подключения к существующим магистралям. Чтобы экономно отапливать жилище, придется выложить от 50 тыс. руб. (в отдаленных регионах) до 1 млн руб. (В Подмосковье) за присоединение к газовой трубе.

Узнав, сколько стоит подключение, многие домовладельцы задумываются, как и чем отопить свой дом без газа. Остаются прочие энергоносители, перечисленные в таблице:

Применение чисто электрического оборудования для круглосуточного обогрева дома нельзя назвать выгодным, поскольку дешевый ночной тариф действует 8 ч в сутки, а остальное время вам придется платить по полной ставке. Так что отапливаться одним электричеством дешево не выйдет.

Как удешевить обогрев дома

Электрический котел любого типа работает с высоким КПД 96-99%. Вся подаваемая электроэнергия переходит в тепло и далее через теплоноситель к радиаторам, обогревая дом. Оптимизировать работу самого котла уже не имеет смысла, как в случае с газовыми или твердотопливными котлами.

Также подразумевается, что переходить к удешевлению отопления логично только после утепления самого дома, минимизации теплопотерь, кроме необходимого минимума в основном приходящегося на вентиляцию, неизбежные потери через ограждающие конструкции и оконные проемы.

Чтобы уменьшить выплачиваемые суммы за электричество придется обратить внимание на сам процесс обогрева дома, а также возможные варианты удешевления электричества. Откинув совсем уж странные идеи и предложения, остается два основополагающих инструмента:

• Перейти на смешанный тип оплаты электроэнергии, при котором в ночное время суток тариф дешевле.
• Выработать оптимальный режим обогрева дома. Определить время, когда действительно в доме должно быть тепло, а когда нужно лишь поддержать допустимый минимум.

Лучший результат достигается в случае комбинирования этих инструментов.

Выбираем солнечный коллектор

Конструкция солнечного коллектора

Для эффективной работы отопления с помощью солнечной энергии рекомендуется установка коллекторов. Они представляют собой систему трубопроводов, по которым протекает теплоноситель. Для защиты и лучшего фокусирования солнечной энергии конструкция защищена прозрачной стеклянной панелью.

Для повышения эффективной работы оборудования в нем можно использовать различные типы теплоносителя, которые не изменят своих свойств под воздействием отрицательных температур

Это важно для регионов с холодной зимой. Кроме этого необходимо тщательно проанализировать предложения на рынке и выбрать оптимальную конструкцию

В настоящее время производители предлагают несколько способов организации отопления частного дома солнечными коллекторами:

• Вакуумные коллектора. Оптимальный вариант для организации пассивной системы солнечного отопления. Характеризуются практически полным отсутствием тепловых потерь;
• Плоские коллектора. Экономный вариант солнечного отопления. Представляют собой систему труб, защищенных прозрачным материалом. Чаще всего используются для горячего водоснабжения в летний период. Применение для комбинированного солнечного отопления требует учета графика температур в зимний период и тщательный выбор теплоносителя.

Выбор во многом определяется предварительными расчетами – требуемой мощности и периодичностью работы теплоснабжения. В качестве эконом варианта можно рассматривать возможность самостоятельного изготовления плоских коллекторов для отопления солнечной энергией своими руками.

Вакуумные коллекторы для отопления

Конструкция вакуумного солнечного коллектора

Одной из проблем эксплуатации солнечных радиаторов для отопления дома являются большие тепловые потери. Они обусловлены особенностями эксплуатации – панель должна находиться вне отапливаемого помещения для поглощения солнечной энергии. Для решения этого вопроса был разработан вакуумный солнечный коллектор для системы отопления.

Конструкция вакуумных коллекторов состоит из внешнего корпуса и внутренней системы стеклянных труб. Для лучшей изоляции трубопроводы отделены от внешней среды вакуумной прослойкой с разряженным воздухом. Фактически вся установка представляет собой большой прозрачный термос.

Специфика вакуумного солнечного коллектора в системе отопления заключается в следующем:

• Использование в качестве теплоносителя специальной жидкости с низким порогом закипания. При этом происходит более эффективная передача тепловой энергии через теплообменник основному теплоносителю отопления – воде;
• Нанесение на внутреннюю поверхность специального покрытия, увеличивающего поглощательную способность тепловой солнечной энергии;
• Независимость работы от внешней температуры воздуха.

Для нормального функционирования системы потребуется обеспечить надежную теплоизоляцию теплообменника. Также следует утеплить трубопровод в местах прохождения через неотапливаемые помещения – чердак, кровельный пирог. Для расчета солнечного коллектора для отопления можно применять стандартные схемы. Но нужно учитывать, что его работа будет неэффективной при снижении температуры теплоносителя в контуре до +22°С.

Плоские солнечные коллекторы для отопления

Плоский солнечный коллектор

Для создания солнечной системы отопления частного дома с минимальными затратами чаще всего устанавливают плоские коллектора. Они отличаются от вакуумных упрощенной конструкцией. Однако при этом увеличиваются требования к их эксплуатации.

Плоский коллектор также имеет внутреннюю систему трубопроводов. Однако она изготавливается из медных или полимерных труб. Для защиты используется поликарбонат или каленое стекло. Внутренняя поверхность изолируется утеплителем – минеральной ватой или пенопластом. Под воздействием солнечных лучей происходит нагрев трубок и как следствие – повышение температуры теплоносителя.

Для плоского солнечного коллектора в системе отопления существуют жесткие эксплуатационные ограничения:

• В качестве теплоносителя можно использовать только антифриз. В противном случае произойдет замерзание воды и разрушение трубопровода;
• Для лучшей циркуляции при передаче тепла необходим монтаж насоса;
• При температуре ниже -10°С эффективность работы системы сильно падает.

Из-за последнего фактора не рекомендуется организация теплоснабжение дома солнечной энергией с помощью плоских коллекторов в регионах с низкими температурами в зимний период. Поэтому чаще всего делают плоский солнечный коллектор для отопления своими руками для горячего водоснабжения летом, весной или осенью.

Промежуточный подсчет

Если в абсолютном исчислении все более или менее понятно, то следует выяснить, какое же топливо на самом деле является наиболее дешевым.

При отсутствии сетевого газа самым экономичным вариантом является тепловой насос. Промежуточным вариантом являются различные виды твердого топлива. Самое дорогое отопление частного дома без газа будет при использовании пропан-бутана, электричества и дизельного топлива.

В абсолютном исчислении все в общем-то понятно. В отсутствие сетевого газа самый недорогой вариант — это тепловой насос. Среднее положение занимают разные виды твердого горючего. А дороже всего выходит отопление пропан-бутаном, электричеством и соляркой. Ну, хорошо, а применительно к обычному дому это сколько?

Для того чтобы более точно уяснить смысл расчета, лучше всего рассмотреть конкретный пример.

На первый взгляд может показаться, что неоспоримым лидером является тепловой насос, а явным аутсайдером – котел на дизельном топливе, но на самом деле это далеко не так. Хотя тепловой насос и дает самую дешевую энергию, но его установка отнюдь не из дешевых. Сам по себе насос стоит недешево, к тому же придется укладывать трубы в грунт, а для этого потребуется перерыть чуть ли не весь участок либо бурить скважину. Для рассматриваемого загородного дома система отопления с тепловым насосом обойдется около 750-850 тыс. рублей.

Наряду с этим хороший твердотопливный котел, оснащенный системой автоматической подачи топлива, будет стоить около 300 тыс. рублей. Даже если для отопления использовать не дешевый уголь, а более дорогие пеллеты, то разница в цене между системой отопления с твердотопливным котлом и тепловым насосом будет окупаться порядка 25 лет. И это при том, что производитель гарантирует работу теплового насоса на период до 20 лет, по истечении которых может потребоваться капитальный ремонт.

Вот и получается, что установка теплового насоса – не очень прибыльная инвестиция. Хотя если рассмотреть вариант установки теплового насоса для устройства отопления многоквартирного дома, то в этом случае «зеленый» вариант выглядит весьма впечатляющим.

Конечно, если есть магистральный газ, то нет никакой необходимости рассматривать другие виды топлива. Однако если газа в поселке нет, то потребуется прокладка газопровода, а в этом случае будет выгоднее воспользоваться именно тепловыми насосами.

Изготовления солнечного коллектора

Как сделать отопление дома солнечными батареями – теория и практикаДля создания коллектора потребуются такие материалы:

• змеевик от старого или неисправного холодильника;
• рейки для сборки каркаса;
• фольга, обычное стекло;
• резиновый коврик;
• емкость для воды и трубы для ее подачи и слива.

При сборке коллектора необходимо в точности следовать указанной инструкции:

1. На резиновый коврик укладывают фольгу, каркас из реек и змеевик, именно в данной последовательности. При сборке каркаса в его стенках делают небольшие отверстия, они должны быть достаточными для того, чтобы через них можно было вывести трубки змеевика.
2. Змеевик закрепляют с помощью хомутов с того же самого холодильника. С обратной стороны их крепят винтами. Также с той же стороны прибивают рейки – это нужно для того, чтобы конструкция приобрела требуемую жесткость.
3. Щели, образовавшиеся между каркасом и фольгой, заклеивают скотчем. Благодаря этому тепловые потери минимизируются, и отопление солнцем станет более эффективным. Уже готовый коллектор накрывают стеклом и по всему периметру проклеивают скотчем. Для дополнительной герметизации конструкции и большей надежности стекло крепят несколькими шурупами. Затем солнечный коллектор прикрепляют к специальным опорам.

Как самому сделать солнечный коллектор, пример на видео:

2 Плюсы и минусы

Система, позволяющая обогреть дом солнечной энергией, имеет большое количество положительных качеств. Каждое из них довольно весомое, что позволяет жильцам экспериментировать. Главные достоинства батарей заключаются в следующем:

1. 1. Экологичность. Установка абсолютно безопасна как для жильцов, так и для окружающей среды. Это связано с тем, что для обогрева дома солнечными батареями не используется традиционное топливо.
2. 2. Автономность. Потребитель совершенно не зависит от цен на электроэнергию или экономической обстановки в стране.
3. 3. Общедоступность. Чтобы установить систему в частном доме, не требуется никакой разрешительной документации от государственных инстанций.
4. 4. Экономичность. При использовании коллекторов значительно снижаются затраты на горячее водоснабжение.

Кроме положительных аспектов существуют и отрицательные моменты. Например, чтобы определить, насколько качественно и эффективно работает система, требуется длительное время (от 3 до 5 лет). В этот период энергии должно быть в достаточно и использовать ее необходимо в активном режиме. К минусам солнечных батарей можно также отнести следующие факторы:

• высокая стоимость комплектующих деталей, необходимых для подключения и запуска конструкции;
• количество произведенного тепла полностью зависит от географического положения и погодных условий;
• жилье нуждается в резервном источнике (газовом или твердотопливном котле).

Стоит также учитывать, что подобные системы подходят не всем. Например, в регионах, где солнечные дни наблюдаются редко, конструкция вряд ли себя оправдает. Но, несмотря на высокую стоимость, пластины пользуются большой популярностью, поэтому все чаще их можно увидеть на дачных участках и крышах домов.

Плоские приборы

Их конструктивное решение более простое, чем у вакуумных устройств, и одновременно они менее эффективны. Вода нагревается, когда циркулирует через трубки, прикрепленные к теплопроводной подложке, представляющей собой медный или алюминиевый лист – абсорбер.

Снизу подложку теплоизолируют, а сверху ее защищает прозрачный материал, пропускающий радиацию – поликарбонат или закаленное стекло с незначительным добавлением металла.

Наибольшей эффективностью отличается плоское устройство с медными трубками, которые припаяны к формованной подложке из меди. Коллектор, оборудованный трубками, изготовленными из шитого полиэтилена, поглощает меньше тепла, поскольку они имеют более низкую теплопроводность.

Плоские устройства обладают следующими характеристиками:

1. Их рабочая среда нагревается максимум до 200 – 210 градусов.
2. Поглощение солнечной энергии составляет до 70%.
3. Минимальное снижение эффективности отопления зимой у солнечного коллектора в снежную погоду. Прозрачный лист, служащий защитой для подложки с трубками, в процессе функционирования нагревается, в результате чего снежный покров быстро тает.
4. Имеют место теплопотери. Они возникают в результате контакта воздуха, нагретого в устройстве, с защитным стеклом, но они не превышают 30%. По мере снижения температуры на улице у прибора начинается увеличение потери тепла. Он прекращает функционировать при -20 °С и ниже.
5. Высокая парусность. Это свойство может стать препятствием для монтажа плоского коллектора в регионах, где зимой дуют сильные ветра.
6. Их устанавливают под углом к горизонту так, чтобы расположение обеспечивало им максимальную освещенность на протяжении светового дня.

Типы поглотителей тепла

Современная промышленность освоила производство нескольких типов нагревательных теплообменников для солнечных отопительных систем:

• воздушный;
• плоский;
• вакуумный.

Все они работают по одному принципу, но имеют некоторые конструктивные особенности и разницу в КПД. Для правильного выбора того или иного типа гелиоустановки необходимо знание их особенностей и грамотный расчет. Рассмотрим каждый тип солнечного коллектора более подробно.

Плоский нагревательный теплообменник

Такой тип солнечного коллектора для отопления состоит из плоского, теплоизолированного с трех сторон короба, заполненного адсорбирующим тепло веществом. Внутри этого вещества находится теплообменник из тонкостенных металлических труб, по которому циркулирует вода или пропилен-гликоль.

Конструкция плоского поглотителя солнечной энергии и расчет необходимых его параметров достаточно просты, поэтому именно этот вид «нагревателя», используют для изготовления отопительной гелиосистемы своими руками.

Вакуумный теплообменник

Вакуумный поглотитель тепла состоит из стеклянных труб, внутри которых находятся трубки меньшего диаметра с адсорбентом, аккумулирующим солнечное тепло. Внутри трубок с адсорбентом проложены металлические трубочки, по которым движется теплоноситель.

Между стеклянной трубкой большого диаметра и трубкой с аккумулирующим тепло веществом создан вакуум, который препятствует утечке тепла из адсорбента в атмосферу.

Воздушный коллектор для обогрева дома

В таком устройстве в качестве теплоносителя используется воздух, циркуляция которого осуществляется как естественным способом, так и при помощи вентилятора. Как правило, воздушный коллектор используют исключительно для обогрева в период межсезонья небольших дачных построек, так как такая конструкция имеет достаточно низкий КПД. Кроме того, для нагрева воды и создания горячего водоснабжения дома эта установка не подходит, поэтому используется нашими соотечественниками крайне редко.

Несмотря на низкую эффективность воздушный поглотитель имеет два достоинства: простую конструкцию и отсутствие теплоносителя (воды), а вместе с ней и коррозии, течей, проблем с замерзанием и пр.

Кондиционеры

Кондиционер — самый доступный и простой альтернативный источник отопления дома. Можно установить один мощный на весь этаж или по одному в каждой комнате.

Самый оптимальный вариант использования кондиционера – поздней весной или ранней осенью, когда на улице еще не слишком холодно и газовый котел можно пока не запускать. Это позволит сократить расход газа за счет электричества и не превысить месячную норму потребления газа.

Важные моменты:

• Котел и кондиционер должны быть увязаны между собой для работы в паре. То есть, котел должен видеть, что работает кондиционер и не включаться в работу пока в помещении тепло. Здесь не обойтись без настенного термостата.
• Отопление электричеством не дешевле газа. Поэтому не стоит полностью переключаться на обогрев кондиционерами.
• Не все кондиционеры можно использовать при нуле и морозах.

Личный опыт

Я использую для обогрева дома четыре источника тепла: газовый котел (основной), камин с водяным контуром, шесть плоских солнечных коллекторов и инверторный кондиционер.

Зачем это нужно

1. Иметь второй (резервный) источник тепла, если газовый котел выйдет из строя или его мощности станет недостаточно (сильные морозы).
2. Экономить на отоплении. За счет разных источников тепла можно контролировать месячную и годовую норму потребления газа, чтобы не переходить в более дорогой тариф.

Немного статистики

Средний расход газа в январе 2016 года – 12 кубометров в сутки. При отапливаемой площади 200м2 и дополнительно подвала.

	Октябрь	Ноябрь	Январь
Расход в месяц	63,51	140	376
Минимальный	0,5	0,448	7,1
Максимальный	5,53	10,99	21,99
Средний в день	2,76	4,67	12,13

Колебания расхода по дням в течение месяца связан с разной уличной температурой и наличием солнца: в солнечные дни работают коллектора, и расход газа снижается.

Выводы

Отопление без газа возможно. Одни источники тепла служат полноценной заменой газовому котлу, другие можно использовать лишь в дополнение. Для удобства, объединим все в таблицу:

Альтернатива газу	Дополнение
Грунтовый тепловой насос Твердотопливный котел Пеллетный котел	Камин с водяным контуром Воздушный камин Пеллетный камин Солнечные коллекторы Инверторные кондиционеры Воздушный тепловой насос Электрические котлы

Есть и другие альтернативные способы обогрева здания, которые не вошли в список: печи, булерьяны, электрические котлы и другие отопительные приборы.

И, конечно же, важно помнить, что установка других источников тепла – не единственный способ экономить газ и сократить зависимость от него. Нужно работать над повышением общей энергоэффективности здания: выявить и устранить все утечки тепла, более рационально использовать тепло и минимизировать теплопотери здания

Отапливаемся газом

Газовое отопление справедливо можно считать более выгодным, если газовая труба находится в непосредственной близости от дома. Чтобы сэкономить на подключении к магистрали, рекомендуется воспользоваться следующими правилами:

1. Все услуги должны быть заказаны в одном месте. Это и проект, монтаж и последующее сервисное обслуживание;
2. Нужно грамотно подготовить место для котла;
3. Сам котел должен соответствовать площади дома;
4. Следует выбрать оптимальный размер дымохода.

Основной плюс газового отопления — это низкая стоимость энергоносителя. Однако, по сути, все плюсы на этом и заканчиваются.

Сколько нужно солнечных коллекторов для отопления дома?

Независимо от того, какая система отопления установлена в доме, теплопотери у него будут одинаковыми. Для точного просчета лучше обратиться к специалистам, но для получения примерных данных можно использовать онлайн-сервисы http://teplo-info.com/otoplenie/raschet_teplopoter_online.

Разделив полученные данные на значение P, вычисленное по последней формуле, вы узнаете, сколько гелиоколлекторов или квадратных метров коллекторов вам необходимо чтобы обеспечить отопление дома зимой.

Отдельно стоит напомнить, что в холодное время года есть нюансы с эксплуатацией гелиоколлекторов. Узнать об этом больше можно в статье «Как работает солнечный коллектор зимой – эффективность, проблемы и их решение».

Основная проблема змой — чистить коллекторы от холода.