Альтернатива газовому отоплению

Тренд к повышению стоимости обогрева жилья заставляет владельцев квартир и частных домов подыскивать что-то взамен использованию газа. В некоторых случаях это затратно только на первоначальном этапе, тогда как для других вариантов получается более низкий КПД или существенное усложнение конструкции.

Тем не менее, альтернатива газовому отоплению постепенно завоевывает сердца граждан с разным доходом, что создает цивилизованный рынок в этой области и способствует понижению цен за счет увеличения предложения. Мировые запасы газа все больше снижаются, поэтому стоит заранее позаботиться о переходе на альтернативные системы отопления частного дома или квартиры.

Фундаментальные понятия

Большинство жилых построек имеет подключение к газовым сетям, благодаря этому данный тип обогрева жилья принято называть традиционным. Пускаться в поиски замены этого источника тепла вынуждают разные причины, к ним в большинстве случаев относятся следующие факторы:

• отсутствует в ближайшем доступе газовая трубная разводка;
• собственники жилья стремятся снизить зависимость от газа в связи с проблемами в его подаче;
• есть желание сэкономить, подобрав более дешевый вариант для обеспечения помещения теплом.

В каждом случае к решению проблемы по поиску альтернативных систем отопления стоит подходить в индивидуальном порядке.

Такие систему можно условно поделить на две большие группы:

1. Работающие параллельно с газовым котлом. По разным причинам они не могут являться работающими абсолютно автономно. В связи с этим приходится на определенном уровне поддерживать работу газового оборудования, а повышенную нагрузку в некоторые периоды принимает на себя альтернативное отопление частного дома или квартиры.
2. Полностью заменяющие газовые котлы. Для этого типа необходимы достаточно мощные аппараты, способные длительное время стабильно вырабатывать необходимое количество тепла.

Обе группы в широком ассортименте представлены на рынке отопительного оборудования.

Популярные варианты отоплений

Рассмотрим действующие способы отопления домов, используемые в современных условиях. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, связанные с эксплуатацией или конструкцией системы.

Твердотопливные котлы

Очень популярными в отдельных регионах страны являются котлы на твердом топливе. Они относятся к бюджетному варианту систем и уступают многим современным конструкциям в стоимости. Это делает такой вариант очень востребованным, особенно в тех случаях, когда требуется не постоянная работа котла весь отопительный сезон, а редкие включения в период межсезонья, например, на даче.

Мощность установок способна отопить большую площадь, что позволяет использовать их в качестве независимых альтернативных способов отопления частного дома в любую погоду и при любой температуре снаружи помещения.

При этом необходимо учитывать особенности их эксплуатации:

• для поддержания постоянного горения необходимо 1-2 раза в сутки находиться рядом с котлом, чтобы добавить брикет торфа или угля, дрова или иной тип топлива в топку

В качестве альтернативы можно использовать твердотопливный котел длительного горения. Это пиролизный агрегат, где одновременно с топливом сгорает пиролизный газ, увеличивая коэффициент полезного действия отопительного оборудования. О том, как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками вы узнаете в нашей статье.

• метод окажется эффективным не для каждого региона страны;
• требуется проводить регулярное пополнение запасов топлива для проведения отопительного сезона;
• в некоторых случаях зависимость от твердого топлива как альтернативного источника тепла оказывается более дорогим способом обогрева, чем посредством газа;
• необходимо отдельное помещения под складирование топлива, а также проведение регулярных работ по чистке системы.

Тепловые насосы

Современные тепловые насосы, как альтернативные источники отопления частного дома, относятся к одним из прогрессивных методов получения тепла в помещении, а также одним из самых экономичных способов его добычи. Для их работы необходимо наличие бытовой электросети. Принцип работы основан на преобразовании природной энергии в тепловую для обогрева жилья. Система может использоваться как полная альтернатива газовому отоплению в частном доме, так и в виде параллельному обеспечению теплом во время межсезонья.

Есть две большие группы таких насосов:

• Грунтовые. Аппаратура используется в виде полноценной и независимой отопительной системы. Ее эксплуатация не зависит от наружной температуры вне здания и всегда показывает свои положительные результаты. В качестве недостатков стоит отметить необходимость в наличии большого земельного участка, куда будет закопан коллектор, высокая стоимость при окупаемости около 10 лет.

• Воздушные. Установки имеют пониженный ценник, а также проще в монтаже. Однако, они показывают свою слабую эффективность при отрицательных температурах, что делает их пригодными лишь в межсезонье. Такой способ монтажа можно использовать лишь в виде дополнительного альтернативного отопления дома.

На сегодняшний день такие насосы являются наиболее экономичными и эффективными. Для получения 1 киловатта тепловой энергии требуется всего 0,25 электроэнергии для питания компрессора. КПД такой установки превышает 200%, чем не может «похвастаться» никакой другой источник отопления.

Система теплосбора по сравнению с установкой любого другого котла обойдется как минимум в 1,5 раза дороже, но за счет крайне высокого коэффициента теплоотдачи, расходы энергии окупятся уже за один год.

ВИДЕОЛ: как работает тепловой насос

Солнечная энергия

Монтаж коллекторов, работающих от солнечной энергии, становится актуальным для южных регионов, где в году имеется наибольшее количество безоблачных дней. Многие страны азиатского региона и ближнего востока активно внедряют эти системы на своей территории.

В наших условиях в большинстве регионов вряд ли удастся на 100% заменить солнечными коллекторами газовую систему. Часто этому виной короткие зимние дни и несоответствующая погода. В качестве дополнительного источника панели окажутся очень эффективными, особенно в осенне-весенний период.

Для того, чтобы отопление солнечными коллекторами было эффективным, количество солнечных дней в зимний период должно быть не менее 50. Такое характерно только для южных регионов, во всех остальных солнечные батареи не могут выступать в качестве полноценной альтернативы.

ВИДЕО: Как работают солнечные батареи зимой

Кондиционеры

Один из самых доступных способов альтернативного отопления частного дома своими руками является монтаж кондиционеров, поддерживающих функцию обогрева. Их можно ставит либо в каждую комнату средней мощности, либо один мощный аппарат на этаж. Использовать его можно с ранней осени и до начала стабильных морозов. Норма расхода газа при этом существенно уменьшится, сумма будет перекладываться на электроэнергию.

Важно знать некоторые особенности эксплуатации таких альтернативных источников энергии для частного дома:

• рекомендуется увязать работу газового котла и кондиционера, для чего следует использовать настенный термостат;
• обогрев за счет электричества не относится к более дешевым разновидностям, поэтому полностью отказываться от газа в этой ситуации не стоит;
• перед покупкой и установкой альтернативной энергией для частного дома в виде кондиционера, стоит уточнять допустимый температурный режим, в котором его можно эксплуатировать.

Дополнительные разновидности

Свою эффективность показала установка инфракрасных источников тепла. Она востребована при небольших понижениях температур, и работает по принципу солнца – нагревает предметы в помещении, но не воздух.

Как работает ИК-нагреватель

Также можно монтировать пиролизные котлы, булерьяны, камины с водяным или воздушным отоплением. О всех разновидностях отопительных систем на твердом топливе вы узнаете в статье «Твердотопливные котлы отопления».

И последнее, о чем хотелось бы напомнить — прежде, чем менять источник тепла, стоит качественно утеплить помещения, тем самым существенно сократив утечки теплого воздуха. Неправильно или недостаточно утепленный дом в среднем теряет до 37% тепловой энергии.

ВИДЕО: Возможно ли отопление частного дома без газа и электричества

Варианты альтернативы газовому отоплению

Традиционные отопительные системы возможно организовать только при наличии магистральных газопроводов. Современное перспективное строительство тепловых сетей предлагает несколько вариантов альтернативы газовому отоплению в частных домах.

Альтернативные – те способы отопления, в которых топливом не является обычный газ. Источники делятся на два вида:

• Основные. Полностью заменяют газовое оборудование. Мощные установки, которые способны полноценно обеспечить здание тепловой энергией;
• Дополнительные. Используются совместно с газовыми котлами. Не покрывают полностью потребность в отоплении. Используются для уменьшения расхода газа в пиковые часы, а также в весеннее-осенний период, когда нет необходимости запускать основное оборудование.

Применение альтернативных источников тепла предусматривается в следующих случаях:

• Нет близко расположенных коммуникаций сети газоснабжения;
• Высокая стоимость ресурса;
• Газовое отопление имеет низкий КПД;
• Северные регионы (слишком низкая температура воздуха обуславливает увеличение расхода газа);
• Необходимо уменьшение расходов на отопление.

Котлы на твердом топливе

Твердое топливо применяется не только в крупных котельных, но и в небольших котлах для отопления частных домов. Кроме угля в твердотопливных котлоагрегатах используют дрова и пеллеты, солому, опилки и щепки.

• Низкая стоимость;
• Простота транспортировки;
• Экологичность.

Схема твердотопливного котла в разрезе

Принцип действия

Аналогичен традиционному оборудованию: в топке происходит сжигание топлива, за счет чего происходит нагрев теплоносителя.

• Высокий КПД;
• Безопасность;
• Компактность (современные модели).

Недостатком является сложность обслуживания данной системы: частая загрузка топлива, регулярные чистки топочной камеры и др. Современные модели обустроены системой автоматической подачи топлива, что делает данный вид альтернативного отопления главным конкурентом газовых котлов.

Котлы на жидком топливе

В качестве топлива в них применяют мазут или дизельное топливо.

• Высокий КПД;
• Возможность установки дополнительного оборудования (бойлеры) в систему без реконструкции существующих схем;
• Эффективный обогрев больших помещений;
• Высокая надежность установок;
• Быстрая установка;
• Компактность (современные модели).

Схема дизельного котла в разрезе

К недостаткам данного вида отопления можно отнести:

• Наличие вредных выбросов в атмосферу;
• Установка дополнительных устройств КИПиА (для постоянного мониторинга параметров сети);
• Необходимость отдельно стоящего помещения для котлоагрегата;
• Сложности при транспортировке и хранении жидкого топлива.

Электроотопление

Данный вид котлов может быть использован в качестве основного и дополнительного источника тепла.

Принцип работы электрического котла

• Малые габариты;
• Высокий КПД;
• Отсутствие пламени;
• Возможность подключения бойлеров и использования технологии «теплый пол»;
• Высокая надежность установок;
• Экологичность, отсутствие дымохода;
• Отсутствие необходимости постоянного обслуживания.

К недостаткам можно отнести большой расход электроэнергии, а значит высокую стоимость отопления.

Автономное отопление (газгольдер)

Является лучшим вариантом для небольших или загородных домов, где не проживают постоянно. Устройство позволяет получить тепло, горячую воду и электрическую энергию.

Представляет собой большую емкость, в которой находится сжиженный газ (бутан, метан, различные их смеси). Объем сосуда выбирают таким образом, чтобы его хватило на один сезон.

Различают два вида конструкций:

• Вертикальные. Имеют небольшую площадь испарения. Часто устанавливаются несколько резервуаров параллельно для увеличения поверхности испарения.
• Горизонтальные. Требуют большего места для установки.

Горизонтальный газгольдер под землей

Устройство

Корпус бака выполняют из высокоуглеродистой стали или железобетона, которые справляются с большими нагрузками и высоким давлением газовой смеси. На поверхность обязательно наносится слой антикоррозионного покрытия. Современные модели изготавливаются на постоянный объем с приборами КИПиА, позволяющими осуществлять постоянный мониторинг за газовым давлением. Внизу корпуса расположен конденсатосборник, в котором собирается жидкость, образованная во время испарении газов.

Емкость следует располагать на бетонных плитах вдали от сооружений и зданий (минимум 10 м) над землей или в котловане. В северных регионах допускается только скрытая установка сосудов. К тому же в данном случае нет необходимости дополнительно устанавливать устройства подогрева и испарения газа.

• Хранение топлива;
• Высокая стоимость установок;
• Малое количество компаний, обслуживающих данное тепловое оборудование;
• Высокие требования к технике безопасности;
• Большие габариты.
• Использование небольших баллонов крайне неудобно из-за необходимости постоянной заправки их топливом.

Принцип действия

Аналогичен обычным газовым котлам. Отличия – другой вид топлива и специфичная разводка трубопровода. При сжигании сжиженного газа, смесь поступает в реактор, поддерживая рабочее давление в системе, после чего распределяется по трубопроводам системы отопления.

Дозаправку емкости следует проводить раз в отопительный сезон, поэтому расчет объема бака необходимо производить исходя из площади отапливаемых помещений.

Геотермальные системы

Набирают большую популярность за счет использования энергии природных ресурсов. Тепло недр земли нагревает объекты. В геотермальных системах этой энергией нагреваются теплообменники, из которых при помощи теплового насоса рабочая жидкость поступает в трубопроводы отопления.

Данные отопительные системы позволяют вырабатывать энергию в 4-6 раз больше приложенной: на 1 кВт электроэнергии возможна выработка тепла до 6 кВт.

• Обеспечение тепловой и электрической энергией в отдаленных регионах;
• Самостоятельная регулировка параметров отопительной сети и расхода теплоносителя;
• Низкая стоимость отопления;
• Возможность увеличения тепловых и электрических нагрузок без разрешения жилищно-коммунальных организаций;
• Экологичность и безопасность;
• Отсутствие трудозатрат на доставку топливных ресурсов;
• Простота хранения топлива;
• Возможность установки самостоятельно;
• Длительный срок эксплуатации.

Но есть, конечно, и недостатки:

• Долгая окупаемость;
• Как правило, рассматривается, как дополнительный источник отопления.

Устройство и принцип действия

В грунтовой шахте находится теплообменник, сверху устанавливается тепловой насос, нагревающий жидкость и поднимающий ее в систему отопления.

Геотермальное отопление состоит из двух частей – одна располагается в доме, другая – в земле.

Геотермальная система-хорошая альтернатива газовому отоплению в частном доме

Наземная часть идентична классическому водяному отоплению — трубопроводы и радиаторы. Также в доме необходимо выбрать место для установки генератора, который преобразует энергию земли в тепло. Как правило, это подвал или отдельно стоящее помещение. Самостоятельная установка системы производится так:

• Первой сооружается шахта. Параметры (ширина и глубина) подбираются индивидуально для каждого случая. Зависит от климата, типа грунтов, выходной мощности теплового оборудования, площади дома;
• Затем идет установка теплообменников и труб внизу шахты, по которым теплоноситель будет поступать к радиаторам дома.

В летний период данная система может быть использована для кондиционирования помещений. При установке дополнительного оборудования из теплообменника в систему будет подаваться охлажденный теплоноситель.

Подземная часть предусматривает создание скважины и теплообменника.

Существует три типа геотермального отопления:

1. Энергией воды из близлежащего водоема. На дне устанавливаются зонды, которые преобразовывают тепловую энергию воды;
2. Энергия глубоких грунтовых вод. Тепловой нагнетатель поднимает грунтовые воды, которые отдают тепло и энергию системе домашнего отопления;
3. Отопление антифризом. В этом случае сооружается грунтовая шахта, глубиной не менее 75 м. При нагреве тепловым насосом, теплоноситель поступает в теплообменник. После забора тепла антифриз опускается обратно в шахту.

Отопление энергией солнца

Данный вид набирает популярность за счет бесплатного источника тепла – солнца. Применяется в качестве дополнительной системы отопления и электроснабжения. При сооружении сложных систем и наличия аккумуляторных батарей возможно получение абсолютно автономного источника тепла.

Солнечные коллекторы вакуумного типа для отопления дома

Выводы

Геотермальные системы отопления являются отличной альтернативой классическим системам отопления, т.к. энергия природы – возобновляемая и экологически чистая. Единственным недостатком является малое количество специализированных сервисов обслуживания. Даже при высокой первоначальной стоимости (монтаж и приобретение оборудования) системы окупаются за несколько сезонов.

Небольшие газгольдеры – лучшее решение для небольших коттеджей и загородных домов.

Максимальный эффект и минимальные потери тепла при использовании любого типа отопления наблюдаются при комплексном утеплении зданий – обшивка стен, утепление полов, качественные стеклопакеты.