Альтернативное отопление для загородного дома

Геотермальная установка

Ее принцип работы схож с гидротермальным вариантом. Разница заключается в том, что используется тепло земли, а не воды.

Особенности оборудования

Укладка внешнего контура может осуществляться как вертикально, так и горизонтально. Вертикальное расположение обусловлено рядом сложностей в процессе монтажа. Для труб необходимо бурить скважины на большую глубину. Но с горизонтальной укладкой связаны два отрицательных момента:

• необходима большая площадь частного участка для размещения контура;
• невозможность посадки растений, потому что коллектор будет охлаждать их корни.

Забор тепла в обоих случаях осуществляется непосредственно из почвы поблизости частного строения. Отвечающий за перекачку теплоносителя геотермальный насос располагают в самом доме. Шахта с теплообменником должна располагаться в непосредственной близости к строению.

Достоинства использования тепла земли

Данная система имеет следующие преимущества:

• тепловая энергия земли является неисчерпаемым источником энергии;
• автономная работа системы;
• абсолютная пожаробезопасность, отсутствует вероятность возгорания;
• минимальный расход электроэнергии;
• нет необходимости в доставке и хранении топлива;
• длительный срок эксплуатации.

Угольное отопление

Угольные системы, как альтернативный вид отопления, применяются и по сей день. Это связано с тем, что сегодня в некоторых районах до сих пор нет газового обеспечения, поэтому приходится возвращаться к более испытанным и древним способам. Угольная системы сегодня чем-то напоминает старую русскую печь. В нее нужно постоянно подбрасывать топливо, а именно уголь, и также нужно чистить.

Угольное отопление очень востребовано в частных секторах, где нет газового обеспечения

Правда, сама печь немного усовершенствовалась. Теперь она греет воздух не только рядом с собой, но и по всему дому. Происходит это благодаря котлу и системе радиаторов.

Твердотопливный котел выступает в роли трансформатора, который накапливает и раздает тепловую энергию на радиаторы. Радиаторы, в свою очередь, греют воздух. Тепло передается при помощи циркуляционных насосов.

Современные угольные системы отопления очень модифицировались

Вода, нагретая в топливной системе, передает тепловую энергию на радиаторы

Хоть система и имеет небольшой ряд минусов, таких как: подбрасывание материалов, частая чистка и неравномерное сгорание топлива, все они перекрываются большим рядом плюсов. Среди плюсов твердотопливных систем:

• универсальность;
• экономичность;
• простота;
• высокая теплоотдача;
• большой интервал между закладками горючего.

Угольное отопление экономично и простое в использовании

Универсальность заключается в том, что угольный котел может работать на большом количестве материалов, помимо угля. Среди них: дрова, уголь, бытовой мусор, брикеты. При этом никакого ущерба котлу не будет.

Благодаря дешевизне материалов отопление стоит в два или три раза дешевле, чем голубое топливо. Также можно использовать бесплатные материалы: бытовой мусор, опилки, сухую листву.

В качестве сырья для твердотопливных систем отопления можно использовать даже бытовой мусор, опилки и сухую листву

Простота в использовании: заложил топливо, закрыл и забыл.

Твердые материалы полностью сгорают в топке и обеспечивают максимальную теплоотдачу.

Одной порции расходного материала может хватить на 3-5 дней. Точное количество дней зависит от качества и типа угля или другого топлива.

Разновидности альтернативных систем отопления

Альтернатива газовому отоплению представляет собой, как правило, автоматизированные системы теплоснабжения, использующие на практике современные технологии и новейшие разработки.

Данные системы — идеальное решение для собственников частных и загородных домов, особенно расположенных на удалении от мест прокладки газопроводной сети.

Альтернативное отопление может иметь следующие разновидности:

1. Дизельное.
2. Электрическое.
3. Твердотопливное (уголь, брикет, дрова и т.д.).
4. Природные возобновляемые источники (энергия ветра, тепло земли, солнечная энергия и т.д.).

Какой из перечисленных выше вариантов наиболее оптимален для применения в загородном частном доме? Для ответа на данный вопрос рассмотрим преимущества и недостатки каждого из них с точки зрения эффективности и экономичности.

Использование дизельного топлива

Одним из основных преимуществ использования дизельного топлива для обогрева частного дома является относительно невысокая стоимость монтажа тепловой установки, производящей выработку тепловой энергии.

Любые другие виды отопления, принцип действия которых основан на сгорании топлива с последующим выделением тепла, требуют гораздо больших затрат на установку, чем работающие на жидком топливе котлы.

К основным недостаткам данной системы можно отнести именно высокую стоимость эксплуатации и необходимость регулярного обслуживания и наблюдения за системой.

Электрическое отопление

Электрическое отопление — неплохая альтернатива газовому отоплению в загородном либо частном жилом доме.

Данную систему характеризует простота в установке и эксплуатации, высокий уровень автоматизации, обеспечивающий надежную и качественную работу всей системы.

Электрическое отопление может быть отрегулировано на каждую комнату в отдельности. Нажмите для увеличения.

Кроме этого, работающие на электричестве обогревательные системы отличаются практически максимальным значением коэффициента полезного действия (около 100%).

Перечень многочисленных преимуществ могут дополнить небольшие габаритные размеры отопительных систем и возможность их установки практически в любом помещении.

Электрическое отопление может быть отрегулировано на каждую комнату в отдельности.

К недостаткам системы относится высокая стоимость электрической энергии, зависимость стабильной работы от наличия тока и качества электрической сети.

Использование твердых видов топлива

Наиболее сбалансированная альтернатива газовому отоплению — котлы, работающие на твердых видах топлива.

Данные устройства совмещают в себе сравнительно большую доступность твердого топлива, низкую стоимость установки и достаточно высокую эффективность (коэффициент полезного действия может достигать значения 85% — 95%).

Работоспособность твердотопливных котлов обеспечивается за счет их периодической «дозаправки», которую необходимо производить вручную 3-4 раза в сутки.

Следует отметить и конструкционную надежность данных котлов. Основные недостатки системы отопления на твердом виде топлива связаны с необходимостью заготовки, сушки и организации хранения дров (угля, брикета и т.д.).

Газовое отопление

Газовое отопление — идеальный вариант в загородном доме. Круглосуточное тепло в доме при минимальных затратах — что еще нужно. Этому виду присуще значительное число преимуществ:

• приемлемая цена;
• возможность подбора оптимальной мощности котла в зависимости от отапливаемой площади;
• наличие термостата, позволяющего контролировать уровень тепла; 
• высокая надежность оборудования;
• большой срок службы оборудования;
• нет надобности регулярно следить за оборудованием и чистить. 

Без минусов также не обошлось:

• требуется разрешительная документация, ввиду высокой опасности;
• необходим регулярный осмотр оборудования специалистами;
• поскольку выделяется углекислый газ, нужна вентиляция. 

Разумеется, газовое отопление  в загородном доме возможно, если подведен магистральный газопровод. К сожалению, уровень газификации в России до сих пор находится на ничтожно малом уровне. Когда речь заходит о нецелесообразности строительства магистрали или отдаленных районах, о газе можно забыть. 

Существует вариант установки автономного газгольдера, то есть резервуара для хранения газа. Все плюсы газового отопления в таком случае сохраняются, к тому же добавляется полная независимость владельца загородного дома. 

Но газгольдер требует повышенной аккуратности и соблюдения правил безопасности. К примеру, запрещено заполнять емкость газом более чем на 85%. К этому нужно добавить регулярные осмотры и немалые затраты на установку и наполнение баллона. 

Отопление загородного дома: варианты и цены самых популярных

По способу нагрева системы подразделяются на автономные и централизованные. Выбор между ними не такой однозначный, так как они отличаются по многим параметрам, которые в конкретных случаях могут играть значительную роль, в зависимости от приоритетов.

Автономное отопление

Автономные считаются наиболее надёжными, так как их работоспособность зависит от качества проведения обслуживания и своевременного ремонта всех устройств и узлов. Собственник дома самостоятельно следит за работоспособностью и поддерживает её в надлежащем состоянии либо приглашает специалистов, способных провести качественное обслуживание и выявить возможные поломки на ранних стадиях.

Автономная система обогрева дома

По функциональности автономные устройства превосходят централизованные, так как их можно использовать не только для отопительных целей, а, например, для получения горячей воды или для приготовления пищи, в зависимости от используемого топлива. Однако стоимость такого оборудования обойдётся в несколько раз дороже, чем для централизованного. По габаритам оно будет занимать большое пространство и в некоторых случаях для обеспечения безопасности дома потребуется выделить отдельное помещение.

Типовя схема водяного автономного нагрева

По способу нагревания автономные источники подразделяются на следующие:

• Водяные.
• Электрические.
• Твердотопливные.

Централизованное отопление

Централизованное отопление является наиболее распространённым в городских условиях, однако за городом оно весьма редко, так как большинство сёл раньше обходились нагревом от твердотопливных печей. Может быть водяным или газовым. Водяное отопление предполагает наличие источника нагрева за пределами здания, к которому подключены ещё несколько домов или районов. То есть происходит подача теплоносителя по коммуникациям прямо к потребителю, который самостоятельно определяет, как им распоряжаться. Централизованная газовая система означает подачу топлива по трубам в дом, в котором есть всё необходимое нагревательное оборудование.

Схема подключения отопления к внешним коммуникациям

Основным преимуществом централизованных систем является отсутствие проблем с поисками и поставками топлива до конечного потребителя. В большинстве случаев стоимость на нагрев оказывается значительно дешевле, чем, если бы требовалось самостоятельно искать и заказывать подходящий вид топлива. Оборудование, по сравнению с автономными нагревателями, обходится дешевле, за исключением газового снабжения, когда требуется приобретать котёл.

Газовое централизованное отопление

Однако присутствуют и недостатки:

• Полная зависимость от поставщика услуг. В любой момент могут прекратиться подачи теплоносителя или топлива по различным причинам. Технические условия поставок не всегда могут соответствовать заявленным, особенно в период сезонных перегрузок. Для потребителя это чревато недостаточным прогревом помещений или поломки оборудования.
• Необходимость ежемесячной оплаты за потреблённые услуги, которые, как было замечено выше, не всегда соответствуют нормам.
• Нет возможности контролировать температуру теплоносителя или давление топлива, которые могут снижаться или наоборот быть сильно завышенными.

Основные варианты отопления коттеджа 1. Магистральный газ

Это решение кажется самым простым, однако может быть таким только при условии, что участок изначально газифицирован. В противном случае затраты на прокладку магистрали могут составить от 500 тысяч до трех миллионов рублей с каждого домохозяйства: все зависит от размеров поселка, удаленности газопровода и других условий.

Собственно, газ является пока что самым дешевым в России видом топлива, но рублевая себестоимость его добычи растет, а мировые цены имеют тенденцию к снижению. Поэтому прогнозировать ситуацию надолго трудно. Мы же исходим из того, что адекватный расчет стоимости отопления предполагает анализ затрат за какой-то достаточно продолжительный отрезок времени с учетом ремонтно-эксплуатационных расходов. В частности, для загородного дома целесообразно рассматривать 50-летний период эксплуатации.

Будем считать, что для отопления двухэтажного коттеджа площадью 300 м2 с кухней нужен автоматический котел мощностью 15 кВт.

Стоимость такого оборудования от известных производителей на сегодняшний день составляет примерно 30 000 руб. Менять его нужно раз в 10 лет, то есть за 50 лет в сегодняшних ценах «набежит» 150 000 руб. С учетом стоимости ежегодного обслуживания (примерно 5 000 руб.) — 400 000 руб., или 8000 руб. в год.

При стоимости магистрального газа 5,14 руб./м3 (для Московской области) и удельной теплоте его сгорания 33 500 кДж/м3 стоимость 1 кВт*ч тепла будет не более 59 копеек (с учетом реального КПД котла, который примерно равен 92%). За отопительный сезон, который, к примеру, в Московском регионе официально длится 215 дней, для коттеджа площадью 300 м2 потребность в тепле составит 85 000 кВт*ч, что обойдется примерно в 50 300 руб. Итого, с учетом эксплуатационных расходов, получим 58 300 руб.

Итого в общем случае получим 58 300 руб. в год (при условии, что газ к поселку уже подведен).

Вариант #1 — котел на биотопливе

Чтобы отказаться от газа и заменить его другим энергоносителем, достаточно сменить котел. Самые популярные варианты: электрический и твердотопливный. Но подогрев энергоносителя с помощью электричества не всегда бывает экономически выгодным.

Интересным вариантом может стать использование котлов на биотопливе. Для их работы используются специальные брикеты и пеллеты, но подойдут и такие материалы, как:

• древесные гранулы и щепа;
• гранулированный торф;
• гранулы из соломы и т. п.

Использование брикетов позволяет сделать подачу топлива в котел автоматической, уже не нужно будет заботиться об этом. Однако следует отметить, что стоимость такого котла может в десять раз превышать цены на газовые аналоги, брикеты также стоят достаточно дорого.

Обратите внимание, что  правильно устроенный камин — неплохая альтернатива современным способам отопления. Он вполне способен эффективно обогреть небольшой коттедж

Печное отопление

Проверенный дедовский метод — отапливать загородный дом или дачу с помощью печки. Сейчас такой вариант скорее исключение. Между тем, печное отопление — незаменимая вещь, поскольку:

• надежно и независимо ни от газа, ни от электричества;
• недорого;
• экологично. 

Недостатков чуть больше:

• маленький КПД (однако, если расположить печь в центре дома и провести печную трубу по центру, получится обогревать весь дом);
• долгий нагрев;
• сажа, копоть;
• требуется подбрасывать топливо, следить за углями;
• нужен закуток для хранения дров. 

Если не устраивает печь, можно заменить ее твердотопливным котлом. В такие котлы забрасывают не только дрова, но и уголь, торф, опилки. Плюсы твердотопливных котлов созвучны с плюсами печного отопления. Недостатки, соответственно, такие же. 

Бывалые хозяева загородных домов отмечают, что оптимальный вариант отопления загородного дома, зачастую, складывается из комбинации нескольких способов. Печное отопление или твердотопливный котел прекрасно соседствуют с электроотоплением. Днем задействована печь, а ночью происходит переход на электрическое отопление по льготному тарифу. Обойдется чуть дороже, зато один вариант страхует другой, и различные форс-мажоры не страшны. 

Еще один замечательный вариант — комбинированный котел. Комбинации различные, например, газ + дрова, электричество + дрова. Преимущество в том, что первый вид отопления с легкостью заменяется вторым. Встроенная автоматика самостоятельно контролирует переходы топлива. 

Вариант #3 — использование солнечных коллекторов

Солнечные коллекторы — это пластины, которые обычно устанавливают на крыше дома. Они аккумулируют тепло солнечных лучей и и с помощью теплоносителя передают собранную энергию в котельную. Тепло поступает в теплообменник, который вмонтирован в бак-аккумулятор. После этого вода нагревается и может быть использована для отопления, бытовых нужд, бассейна и т. п.

Солнечные коллекторы могут эффективно работать при низких температурах и пасмурной погоде

Благодаря новым технологиям солнечные коллекторы способны получать тепло даже в пасмурную погоду или когда температура воздуха ниже нуля. Однако максимальный эффект от их использования можно получить в южных районах, где количество солнечной радиации достаточно высокое. В более холодной местности гелиоколлекторы лучше справятся с ролью дополнительного, а не основного отопления.

Радиаторы и трубы отопления

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.

Но нужно учитывать, что алюминий очень чувствителен к воздействию воды. Современные чугунные радиаторы отопления лишены этого недостатка, хотя и обладают меньшей энергоемкостью. Для решения этой проблемы была разработана новая конструкция батарей, у которых водяные каналы изготавливаются из стальных или медных труб.

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.

В видеоматериале показан пример современного отопления дома с помощью системы теплый пол:

Самодельные гидроэлектростанции

Да, есть и такие умельцы, которые самостоятельно делают миниатюрные гидроэлектростанции. Для этого нужна речка рядом с частным домом. Причём тем лучше, чем течение в речке сильнее. В основу маленькой гидроэлектростанции ложится водяное колесо. Остальные комплектующие изготавливаются из подручных средств. Для изготовления электростанции также потребуется фанера, медный провод, неодимовые магниты, смола.

Самодельная электростанция

Последовательность работ:

Водяное колесо, как правило, выполняется из металла. В самом простом варианте умельцы изготавливают его из автомобильных дисков. Их крепят на ось и приваривают к ним лопасти. Передачу крутящего момента на генератор выполняют с помощью редуктора. Подобные установки не требуют серьёзных затрат, но мало распространены. Ведь не у каждого дома есть речка с бодрым течением. Зато там, где это возможно, хозяева частного дома могут неплохо сэкономить на электроэнергии.

Современные технологии отопления

Варианты отопления частного дома:

• Система получения тепла в традиционном варианте. Источник тепла – котел. Тепловая энергия распределяется теплоносителем (вода, воздух). Улучшить можно посредством увеличения теплоотдачи котла.
• Энергосберегающее оборудование, которое применяется в новых технологиях отопления. Для обогрева жилья энергоносителем выступает электричество (гелиосистема, разные типы электрического обогрева и солнечные коллекторы).

Новые технологии в отоплении должны помощь в решении вопросов:

• Уменьшение затрат;
• Бережное отношение к природным ресурсам.

Теплый пол

Инфракрасный пол (ИК) – современная технология обогрева. Основным материалом выступает необычная пленка. Положительные качества – гибкость, повышенная прочность, влагостойкость, огнеустойчивость. Укладывать можно под любой напольный материал. Излучение ИК пола хорошо влияет на самочувствие, идентично действию солнечных лучей на организм человека. Денежные расходы на укладку ИК пола меньше на 30-40% чем при затратах на установку полов с электрическими элементами подогрева. Экономия электроэнергии при использовании пленочного пола 15-20%. Пульт управления регулирует температуру в каждой комнате. Нет шума, запаха, пыли.

При водяном способе подачи тепла в стяжку пола ложится металлопластиковая труба. Температура нагрева ограничивается 40 градусами.

Водяные солнечные коллекторы

Инновационная отопительная технология применяется в местах с большой солнечной активностью. Водяные солнечные коллекторы располагают на открытых для солнца местах. Обычно это крыша здания. От солнечных лучей вода нагревается и направляется внутрь дома.

Отрицательным моментом является невозможность использования коллектора в ночное время. Нет смысла применять в районах северного направления. Большим плюсом использования этого принципа получения тепла будет общедоступность энергии солнца. Не приносит вреда природе. Не занимает полезную площадь во дворе дома.

Гелиосистемы

Применяются тепловые насосы. При общем расходе электроэнергии в 3-5 кВт насосы перекачивают от природных источников в 5-10 раз больше энергии. Источником выступают природные ресурсы. Полученная тепловая энергия поступает в теплоноситель при помощи тепловых насосов.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные обогреватели нашли применение в виде основного и дополнительного отопления в любом помещении. При низком потреблении электроэнергии получаем большую теплоотдачу. Воздух в помещении не пересушивается.

Установка легко крепится, не нужны дополнительные разрешения на этот вид обогрева. Секрет экономии – в том, что тепло накапливается в предметах и стенах. Применяют потолочные и настенные системы. У них большой срок службы, более 20 лет.

Плинтусная технология отопления

Схема работы плинтусной технологии обогрева помещения напоминает работу ИК-нагревателей. Нагревается стена. Потом она начинает отдавать тепло. Инфракрасное тепло отлично переносится человеком. Стены не будут подвержены грибку и плесени, поскольку всегда будут сухими.

Легко устанавливается. Регулируется подача тепла в каждой комнате. Летом можно систему использовать для охлаждения стен. Принцип действия, как и при обогреве.

Воздушная система отопления

Отопительная система построена по принципу терморегуляции. Горячий или холодный воздух подается непосредственно в помещение. Основной элемент – печь с газовой горелкой. Сгораемый газ отдает тепло в теплообменник. Оттуда нагретый воздух поступает в помещение. Не требует водопроводных труб, радиаторов. Решает три вопроса – отопление помещения, вентиляция.

Преимущество в том, что отопление можно запустить в работу постепенно. При этом действующее отопление не пострадает.

Теплоаккумуляторы

Теплоноситель нагревается ночью в целях экономии денежных расходов на электроэнергию. Теплоизолированный бак, емкость больших размеров представляет собой аккумулятор. Ночью он нагревается, днём идет отдача тепловой энергии для отопления.

Использование компьютерных модулей и выделяемого ими тепла

Для запуска системы подачи тепла необходимо подключение интернета и электричества. Принцип работы: используется тепло, которое выделяет процессор при работе.

Применяют компактные и недорогие ASIC-чипы. Собирают в одно устройство несколько сотен чипов. По себестоимости эта установка выходит, как обычный компьютер.