Теплоснабжение загородного дома без использования газа: альтернативные варианты отопления

Опубликовано 15 августа 2015 в 15:35

Не смотря на то, что газификация различных населенных пунктов является одной из приоритетных экономических задач страны, до сих пор остаются регионы, районы, отдельные поселения, где природный газ не доступен. И местному населению, в т.ч. владельцам загородных домов, приходится решать задачи теплоснабжения зданий различного назначения с использованием альтернативных источников тепла.

Самыми распространенными вариантами обогрева помещений без использования природного газа (магистрального и в баллонах) являются:

•  современные способы утепления дома;
• печное отопление (с использованием как классических (кирпичных, каменных, чугунных) печей, так и современных моделей типа «Булерьян», «Бренеран», «Термофор», «Профессор Бутаков» и т.д.);
• теплоснабжение с помощью котлов (электрических, жидко- и твердотопливных, универсальных);
• обогрев с помощью теплонасосов или гелиоустановок (солнечных коллекторов).

Выбор того или иного варианта должен быть основан на оценке параметров:

•  физико-климатических условий для конкретного региона;
•  доступности и целесообразности применения топлива;
•  экономичности создаваемой системы, в т.ч. стоимости материалов, комплектующих, монтажных работ, величины эксплуатационных расходов;
•   простоты обслуживания;
•  безопасности (в т.ч. пожарной).

Утепление ограждающих конструкций 

Следует отметить, что утепление конструкций загородного дома должно стать первым этапом создания любой системы эффективного обогрева.

Использование даже простых способов комплексного утепления стен, пола, крыши позволяет существенно (до 70 %) снизить расход топлива на отопление.

 На сегодняшний день в западных странах существуют и довольно успешно применяются уникальные энергосберегающие технологии, одной из которых является «Пассивный дом».

«Пассивным» называют строение  с минимальным расходом (до 15 кВт-час/м² в год) внешней энергии: электрической, от сгорания топлива (газа, угля, солярки и т.д.). К слову, согласно законодательству, начиная с 2019 года, в Европе запрещено возводить здания, энергопотребление которых превышает показатели «пассивного дома».

 Такая экономия энергии может достигаться благодаря:

• компактности и правильному расположению, как самого строения (например, относительно сторон света, направлению преобладающих ветров и т.п.), так и его помещений;
• увеличению толщины стен дома, в т.ч. за счет применения различных утеплителей, препятствующих тепловому излучению наружу;

• использованию современных конструкций окон и дверей с более качественной системой герметизации, установкой стекол с низкой эмиссией и т.д.;
• применению передовых инженерных технологий (например, при создании системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией) и устройств (тепловых насосов, солнечных батарей и коллекторов).

Обогрев загородного дома печами

Самым простым и проверенным временем способом обеспечения дома теплом без использования газа являются печи. Существующее многообразие таких устройств можно разделить на две группы:

• каменные, в т.ч. традиционные кирпичные печи, которые можно до сих пор встретить во многих деревенских домах, и камины;
• металлические, представляющие собой и простейшие конструкции типа «буржуйки», которые можно изготовить и своими руками, и современные модели, такие как «Профессор Бутаков», «Стропува», «Булерьян» и т.п.

В качестве топлива в них могут использоваться дрова, уголь, пеллеты, торф, а выбор конкретного вида должен быть обоснован доступностью, в т.ч. и экономичностью.

Следует отметить, что даже компактная печь способна обеспечить комфортный уровень обогрева небольшого загородного дома. Если же здание многоэтажное и многокомнатное, придется предусмотреть устройство воздуховодов или систему водяного отопления (этот вариант целесообразен только в случае постоянного проживания в холодный период года).

Одним из интересных вариантов металлических печей является дровяная каменка. Ее корпус выполняется из чугуна или стали, а стенки с внутренней стороны обкладываются натуральным камнем или шамотным кирпичом. Такая конструкция обеспечивает долговременный обогрев помещений за счет способности аккумулирования тепла. Некоторые модели имеют дверцы, изготовленные из термостекла и позволяющие визуально контролировать процесс сгорания топлива.

Несомненным достоинством печей является дополнительная возможность приготовления пищи.

Отопление с помощью котельного оборудования

 На сегодняшний день на рынке отопительного оборудования представлено большое количество моделей котлов, не требующих использования газа. Как отмечалось выше, это электрические, твердо- и жидкотопливные, универсальные устройства.

При выборе котла необходимо учитывать ряд факторов, таких как:

• требуемая мощность (определяется габаритами загородного дома и эффективностью его теплоизоляции);
• наличие и доступность того или иного вида энергоносителя (например, в районах с нестабильной или сезонной подачей электроэнергии нецелесообразно приобретать электрические модели, а при отсутствии в достаточном количестве или высокой стоимости дров, пеллетов, угля и т.д. — твердотопливные);
• возможность автоматизировать процесс;
• безопасность эксплуатации.

Большой популярностью среди владельцев домов в дачных кооперативах пользуются твердотопливные котлы длительного горения, принцип работы которых основан не на горении, а тлении топлива. А установив дополнительно систему автоматической подачи, можно обеспечить обогрев здания без участия человека в течение нескольких дней.

 

Следует отметить, что по эффективности многие современные устройства не только не уступают газовым агрегатам, но в ряде случаев и превосходят их.

Особое место среди них занимают универсальные или многотопливные котлы, способные работать на различных видах топлива. Использование таких моделей позволяет легко решать проблемы выбора подходящего вида энергоресурса в конкретный период или заменой одного на другой в непредвиденных ситуациях.

 

 

Отопление дома с применением альтернативных инженерных технологий

 Сегодня на рынке отопительного оборудования можно встретить достаточно широкий ассортимент оборудования, позволяющего организовать обогрев зданий без применения традиционных видов топлива (дров, газа, солярки и т.п.). К этой категории относятся, в частности, тепловые насосы и гелиоустановки (солнечные коллекторы).

Обогрев с помощью тепловых насосов

 Устройство (основными конструктивными элементами являются компрессор, испаритель, конденсатор) и принцип работы таких устройств очень схож с холодильниками.

Для создания отопительной системы необходимы также зонд (система трубопроводов, прокладываемая в грунте, в т.ч. в подземных водоемах, или на придомовом участке с подветренной стороны) и теплообменник. С помощью первого элемента происходит отбор энергии из окружающей среды, посредством насоса осуществляется ее перевод в тепло, которое благодаря теплообменнику передается из одной среды в другую.

 

Существуют следующие типы тепловых насосов:

• воздух-воздух – тепло отбирается из окружающего воздуха и посредством системы воздушного отопления обогревает помещения;
• вода-вода – с помощью выделяемой из воды энергии осуществляется нагрев теплоносителя в отопительной системе;
• вода-воздух – энергия, получаемая из воды, передается помещениям через воздушную систему отопления;
• грунт-вода – тепло извлекается из земли и передается жидкому теплоносителю.

 

Наиболее эффективными среди названных типов насосов пока являются устройства, получающие энергию из воды и грунта.

Среди достоинств тепловых насосов следует назвать:

• экологичность;
• доступность, в т.ч. отсутствие ограничений на их установку;
• безопасность;
• универсальность (подобные агрегаты являются реверсивными, т.е. способными работать как на обогрев, так и охлаждение).

Однако следует учитывать, что такое оборудование, а также его монтаж стоит не дешево.

Необходимо принять во внимание, что на выработку 10 кВт тепла насос потребляет около 2-3 кВт электроэнергии.

Кроме того, в сильные холода его эффективность заметно снижается, за счет увеличения расхода электроэнергии. Для обеспечения стабильной работы теплового насоса, систему рекомендуется располагать на достаточной глубине (ниже уровня промерзания грунта).

Отопление с помощью гелиоустановок

 Солнечные коллекторы являются уже достаточно популярным оборудованием для отопления, горячего водоснабжения, обогрева различных конструкций зданий. Это обусловлено, в первую очередь, энергоэффективностью (получению значительного количества тепловой энергии при малых затратах). Не меньшее значение имеют и другие преимущества:

• экологичность;
• эстетичность;
• простота монтажа, эксплуатации и обслуживания.

Принцип работы солнечных коллекторов основан на преобразовании доступной повсеместно энергии солнца в тепло, а в ряде случаев и электроэнергию.

 

Конструкция таких гелиоустановок состоит из прочного и герметичного корпуса, в котором размещается изготавливаемый в виде пластин или трубок абсорбер (поглотитель солнечной энергии), теплоизолятора (располагается обычно в нижней части устройства) и верхней прозрачной изоляции из поликарбонатного или органического стекла.

 

При монтаже гелиоустановки рекомендуется придерживаться некоторых правил, позволяющих использовать подобные устройства с максимальной эффективностью:

• коллекторы следует размещать на южной стороне здания, а угол их наклона должен обеспечивать наибольшее попадание солнечных лучей;
• если проектом предусмотрено воздушное отопление дома, устройства должны располагаться в непосредственной близости от объекта обогрева; в противном случае теплопотери могут свести целесообразность их использования на нет;
• при выборе места размещения коллекторов необходимо учитывать расположение других зданий, сооружений, деревьев и т.п., которые могут препятствовать попаданию на абсорберы солнечных лучей в полном объеме.

Кроме того, поверхность устройств требуется периодически очищать от пыли и грязи, а в особо жаркие дни для предотвращения перегрева элементов коллекторов их поверхность рекомендуется накрывать плотным светлым материалом.