Выбор источника энергии для автономного отопления

Выбираем источник энергии для автономного отопления

Из чего выбираем и на какие факторы опираемся

Магистральный газ, как топливо, вне конкуренции. Если есть возможность, то только он. Если газа нет, или нет возможности его провести, тогда стоит подобрать другой вариант. На какие факторы обращать внимание при выборе? Это:

- цена,

- удобство,

- доступность,

- затраты на установку,

- срок окупаемости,

- условия и ограничения.

А выбираем из нескольких видов топлива. Для сравнения, газ тоже разложим по критериям. Нам показалось, что таблица нагляднее покажет разницу и поможет выбрать оптимальный вариант источника энергии.

 

	Природный газ	Сжиженный газ	Электричество	Дрова	Уголь	Пеллеты	Жидкое топливо
Примерная цена для дома 100м2 за отопительный сезон (7 мес.)	5000	25000	34000-36000	12000-16000	4000	13000	27000-30000
Доступность топлива	Доступен не всем, даже, если магистраль проходит рядом с домом, то дорого провести в дом.	В зависимости от района, чаще доступен.	В зависимости от района.	Доступное топливо	Доступное топливо	В зависимости от района	В зависимости от района
Затраты на установку, рублей	Провести в дом газ стоит до 800 тыс. руб.	До 300 тыс. руб.	До 50тыс. руб.	70-100 тыс. руб.	До 300 тыс. руб.	До 200 тыс. руб.	До 500 тыс. руб.
КПД котла	90%	90%	93-99,3%	70%	75%	85%	90%
Срок окупаемости	6,9 лет	21 год	Сложно говорить про окупаемость при самой высокой стоимости ресурса и не дорогом оборудовании	2,5-3 года	1,8 лет	4,5 года	9,7-10 лет
Экологичность	Экологичный вид топлива	Наименьшее количество выбросов	В процессе использования экологичный ресурс	Повышенная сажность	Чёрный дым, сажа, запах	Повышенная сажность	Чёрный дым, запах
Хранилище	Не требуется	Требуется газгольдер или место для баллонов	Не требуется	Нужно много места для запасов дров	Трудно хранить и перемещать, много грязи, пыли, отходов	Нужно много места	Нужен бак: до 50 л, его размещают в доме. Свыше этого объёма - закапывают на участке или строят отдельное помещение. Существуют нормативы и правила пожарной безопасности.
Загрузка	Не требуется	При опустошении газового баллона или газгольдера	Не требуется	До трёх раз в сутки, ручная	От 1 раза в сутки	1 раз в неделю	Не требуется
Сложность обслуживания	Минимум 1 раз в год.	Минимум 1 раз в год.	Минимум 1 раз в год.	1 раз в месяц.	1 раз в месяц.	1 раз в месяц проверять состояние камеры сгорания и дымохода.	Ненормированное обслуживание, трудоёмкий процесс, сложно чистить котёл при некачественном топливе.
Условия и ограничения	Высокая плата за подключение к магистральному газопроводу. Сложная система согласований. Высокая пожароопасность топлива.	Частая доставка и замена баллонов. Если применять большую ёмкость, то стоит дорого. Занимает место на участке, где его закапывают. Взрывоопасно.	Бывают ограничения в потреблении, энергозависимость	Нужно заботиться о больших запасах на зиму. Нет автоматической загрузки. Подходит для домов более 150-200 м2.	Проблемы с организацией хранения. Нужно вывозить отходы, сильная запылённость оборудования и двора. Ручная подача топлива.	В некоторых районах этот вид топлива сложно достать.	Высокая токсичность газов при сгорании топлива. Нужно продумывать хранилище и делать частые осмотры оборудования.

 

Определились с источником энергии, самое время понять, что собой представляет оборудование для каждого типа топлива

Что нужно знать про оборудование для разного топлива?

1. Оборудование для твёрдого топлива (ТТ) бывает нескольких видов: камины, печи, твёрдотопливные котлы.

• Камины не только греют, но и радуют глаз. Их лучше проектировать ещё при строительстве дома. Камины дополняют основную сеть автономного отопления и подстраховывают в случае поломки. Топливо на выбор: пеллеты, уголь, брикеты, дрова. Впишется в любой дом. Плюсы: относительно просто установить и пользоваться. Быстро прогревает. По цене варьируются от доступной - до 20000 рублей, до высокой - от 100000 рублей.

Камин

• Печи с системой автоматики – минимизируют главный минус ТТ оборудования – невозможность работать без участия человека. Автоматика контролирует загрузку и поддерживает температурный режим. Снижает риски затухания горения. Широкий выбор моделей позволяет подобрать агрегат для любого дома и интерьера. Нужно продумать вентиляцию и обеспечить противопожарные меры помещения, где стоит печь. Цены на оборудование разные: от 40000 до 500000 рублей.

Печь

• Котлы изготавливают из чугуна или стали. У чугунных котлов секционное основание – это делает проще доставку, установку и ремонт. Чугун прочный, стойкий к коррозии, долговечный. Такое оборудование не прихотливо в пользовании. Сохраняет и отдаёт тепло. Не реагирует на качество воды.

Котёл из стали – имеет цельный корпус. Иногда делают с верхним окном загрузки. Один из плюсов - невысокая стоимость. Его внешний вид не испортит интерьер дома. Можно выбрать автоматическую модель. Быстро прогревает дом. Минусы стальных котлов: метами ржавеет со временем, из-за цельного корпуса сложно починить при поломке, при несоблюдении температурного режима, возможен конденсат на оборудовании (нужно не меньше 65 градусов). Котлы ТТ бывают универсальные, угольные, пеллетные, газогенераторные, дровяные.

Твердотопливный котел

2. Оборудование для жидкого топлива (ЖТ). Центральное звено системы – ЖТ котёл. Он автоматически втягивает нужное количество топлива из резервуара. Важным атрибутом является жидкотопливная горелка. Она смешивает горючее с воздухом и подводит эту смесь в камеру горения. По КПД эти котлы превосходят твёрдотопливное оборудование, что видно из таблицы. Энергоносителем выступают: солярка, мазут, керосин, отработанное масло, биотопливо. Плюсы: стабильность горения, автоматическая закачка топлива, нет вибрации и шума, монтировать несложно. Некоторые горелки для жидкого топлива совместимы с газовым оборудованием. Допустим, к дому со временем проведут газ, и ЖТ-котёл адаптируется под газовое отопление. Минусы описаны в таблице.

Дизельный котёл

3. Оборудование для газа. Котёл греет дом больших размеров. Порадует низкая цена топлива. Оно подаётся автоматически. Котёл отключится сам, если пламя погаснет. Оборудование рассчитано на несколько десятков лет. Теплообменник внутри котла делают из чугуна, стали и меди. Есть три способа розжига:

• Пьезоэлектрический – включают вручную, а дальше горит благодаря запальному фильтру;
• Электророзжиг – котёл работает от электроискры на автомате;
• Встроенная автоматика – включать можно через программное устройство исходя из температуры и предпочтений. Самые удобные модели умеют: принудительно отводить отходы горения, регулировать режимы сезонной работы, горелки подстраиваются под колебания газового давления. Котлы бывают независимые от электричества, это в основном напольные варианты.

Газовый котёл

4. Электрооборудование – система представляет собой котёл, циркуляционный насос (при принудительной схеме движения теплоносителя внутри труб), трубопровод и радиаторы отопления. У электроотопления КПД достигает 93-98%. Цена оборудования приемлема для любого бюджета. Котлы бывают ТЭНовые электродные и индукционные.

Электрический котел

• ТЭНовые – «тёплая» энергия получается при помощи трубчатого нагревателя. Его оболочка сделана из металлической трубы. Внутри спираль, которая нагревается от тока. Пространство вокруг спирали заполнено веществом с высокой теплопроводностью. Спираль греет этот наполнитель, а наполнитель прогревает ТЭН. Нет прямого контакта системы с током, поэтому это безопасный вид котла. Минусы: со временем появляется накипь, это снижает производительность оборудования. Спираль перегорает и требует обновления. Когда случается утечка теплоносителя, котёл выходит из строя. От включения до заданной температуры проходит 15 минут.
• Электродные котлы (водяные). Вода в них - и теплоноситель, и теплогенератор через ток. Солевые примеси в её составе помогают проводить электричество. При этом к воде в качестве теплоносителя есть строгие требования: удельное электросопротивление поддерживается не менее 1500 Ом/см при 20 градусах жидкости. Для этого в состав теплоносителя добавляют пищевую соду. Плюсы: компактность, при аварийных ситуациях – котёл автоматически останавливается.
• Индукционные котлы – индуктивная катушка образует магнитное поле. Внутри котла, словно система лабиринтов. Она сделана из ферромагнитного металла. Происходит перемагничивание, и тепловая энергия без потерь отдаётся теплоносителю и далее движется по трубопроводу внутри дома. Плюсы: нет накипи, котёл топит вне зависимости от температуры окружающей среды, система работает на любых теплоносителях (антифриз, вода, масло), в составе нет подвижных деталей – это гарантирует длительную работу оборудования. Из минусов: из всего электрооборудования этот вид котла самый тяжёлый, стоит дороже, имеет ступенчатое управление, а не плавное.

 

Больше о котлах и автономном отоплении можно узнать здесь.

5. Источники прямого электроотопления

Бывает тепло от котла, а бывает тепло по проводам. Это источники прямого электроотопления: масляные радиаторы, электроконвекторы, электрический теплый пол, инфрокрасные излучатели, тепловентиляторы.

• Масляные радиаторы – это металлический корпус с секциями снаружи, и нагревательный прибор и контейнер с минеральным маслом внутри. Обогреватель включают в сеть, ТЭН начинает нагревать масло. Оно отдаёт тепло корпусу. А корпус отдаёт тепло помещению за счёт конвекции. Их применяют для отопления одной комнаты или помещения. Они не тяжёлые, их легко перенести из одной комнаты в другую, имеют колёсики в основании. В конструкции есть несколько режимов работы и часто встроенный вентилятор. Защищены от перегрева. Отключаются и включаются автоматически. Они работают бесшумно (незначительный шум есть в режиме вентилятора), занимают мало места, цена доступная. Нет запахов, и не пересушивают воздух. Масляные радиаторы нельзя накрывать – от этого перегреваются, а пластиковые вставки корпуса оплавляются. Большее количество секций обогреет большее по площади помещение. Это зависит и от мощности. Для примера обогреватель с мощностью 1,5 кВт обогреет комнату 20 м².

 

 

 

Масляный радиатор

• Электроконвекторы – нагревательный прибор ТЭН размещён внутри металлического корпуса. ТЭН сделан из стали, которая выдерживает температуру нити накаливания внутри его. На корпусе в верхней части есть горизонтальные прорези. Тёплый воздух циркулирует сквозь них и не пересушивается. Он равномерно распределяется по комнате. Конвекторы подходят для офисов, домов и квартир. Производят напольные и настенные. Напольные мобильные и лёгкие, устанавливают и перемещают по желанию. Настенные ставят под окнами вместо водяных радиаторов. Это создаёт тепловой заслон от холодного окна. Конвекторы быстро нагревают комнату, имеют доступную стоимость, монтировать просто, не нужно обслуживать. Есть встроенная автоматика. Работают бесшумно, поверхность не перегревается. Минус – высокие расходы на электричество. 80-100 Вт мощности конвектора рассчитывают на каждый м² комнаты. Для примера, в комнату 20 м² нужен конвектор с мощностью 2000 Вт. Если потолки в доме высокие (до 3 метров), то рассчитываем мощность в 1,5 раза больше.

 

 

Электроконвектор

• Электрический тёплый пол – самое комфортное из всех видов тепла: нагревание идёт от пола к потолку. Внизу температура 25 градусов. Она равномерно поднимается и остывает к потолку до приятной температуры на уровне головы - 18-20 градусов. Устанавливается режим обогрева: работает как вспомогательный обогрев, и как основной. Система тёплого пола разделяется по видам: кабельный, плёночный, стержневой, жидкостный.

 

Кабельная система пола напоминает водяную, но трубы с водой заменяет нагревающийся кабель. Верхним слоем кладётся стяжка из цемента и декоративное покрытие. На термостате регулируется температура прогрева.

 

 

 

 

 

Кабельный пол

Плёночная система – это 3-миллиметровая крепкая плёнка из полимера, которая укладывается под любое декоративное покрытие. Стяжку над плёнкой не делают. Ширина рулона от 0,5 до 1 метра.

 

 

 

 

 

Пленочный пол

Стержневой пол – это сетка из угольных элементов - стержней нагревания и тёплых соединителей. Продаётся в рулонах. Каждый стержень работает автономно от других. Если один из стержней выходит из строя – это незаметно и ремонт не требуется. Такой пол устанавливают под стяжку. Верхний слой – любое финишное покрытие.

 

 

 

 

Стержневой пол

Жидкостная система пола – тоже похожа на водяную систему, но подключают её не к трубопроводу, а к электросети. А в трубах вместо воды находится жидкость-незамерзайка с высокой теплопроводностью. Трубы сделаны из полиэтилена. Внутри их, помимо жидкости, проходит изолированный греющий кабель. На конце трубы с одной стороны ставят соединительную муфту, с другой стороны – устройство для снижения теплового расширения незамерзайки в закрытой системе. Чтобы подобрать мощность, есть простая формула: на 1 м² комнаты нужна мощность 130Вт – это при стандартных потолках. При потолках выше 3 метров, необходимая мощность увеличивается: до 40Вт для каждого м³.

 

 

 

Жидкостный теплый пол

Плюсы тёплого электрического пола: температуру пола контролирует терморегулятор. Если грамотно установить режим обогрева, то расход на электричество невысокий. В ванной предотвращает появление плесени, помогает полу быстро сохнуть. Создаёт комфортную температуру в доме, быстро нагревает комнаты.

• Инфракрасные излучатели (ИК). Когда светит солнце – нагреваются поверхности: подоконник, стена снаружи, скамейка во дворе. Когда работают ИК излучатели – то же самое происходит с поверхностями внутри дома. Тепло ощущаешь сразу при включении. Нагреватель – главный компонент устройства. Мебель, пол, стены нагреваются и отдают тепло комнате. Обогревают дом целиком, или отдельные места, что помогает экономить и не тратить энергию зря. Работают от сети 220В. ИК-обогрев часто комбинируется с другими способами обогрева дома. Если разместить ИК-обогреватель на потолке, то пол будет тёплым, а температура комнаты комфортной, поскольку тепло будет равномерно подниматься снизу вверх. Ещё их устанавливают в пол или в стены.

Бывают плёночные и панельные. Для потолка монтируют любой вид на выбор. Для пола выбирают плёночный вид. Плюсы: точечно и глобально греет дом, создаёт тепловой комфорт за несколько минут после включения, работает бесшумно, безопасен для семьи. Не выжигает и не пересушивает кислород. Не боится влаги, поэтому подойдёт не только в дом, но и для веранды или беседки. Недостатки: если обогрев размещён по дому точечно, то в одном месте тепло, а в другом прохладно. Не эстетично смотрится в интерьере.

Плёночные ИК-излучатели Панельные ИК-излучатели

• Тепловентиляторы – внутри пластикового корпуса работает простой вентилятор. Он гоняет холодный воздух в сторону нагревательного элемента. Далее, тёплый воздух вытесняется в комнату через решётку. В стационарных моделях вентиляторов основание ещё и крутится, это помогает быстро и равномерно обогреть дом. Нагревательный элемент производят спиральный, керамический или трубчатый.

Спиральный делают из нихрома в виде тонкой проволоки на основе керамики. Элемент нагревается до 1000 градусов, и если он не спрятан в стеклянную колбу, то велик риск возгорания, при опрокидывании устройства. При включении тепловентилятора чувствуется запах подгоревшей пыли. Работает от сети 220В.

Керамический прогревается до температуры 150 градусов. Безопасен для дома. Такие устройства стоят дороже спиральных в 2-3 раза. Нихромовый нагревательный элемент заключён в керамический корпус.

Трубчатый ТЭНовый элемент – это трубка из кварца или металла. Внутренний стержень делают из проволочного нихрома. Устройство нагревается до 500 градусов. Цена дороже спиральных. Бывают двух видов: осевой и тангенциальный. Осевой тепловентилятор – маленький, работает шумно, переносной. У тангенциального корпус имеет вытянутую форму конуса. На конусе 2-3 десятка параллельных лопастей. Работает тихо, быстро нагревает комнату. Он эффективней осевой модели. Также бывают переносные и стационарные.

Спиральный тепловентилятор Керамический тепловентилятор Трубчатый тепловентилятор

 

А существует ли альтернатива?

В зависимости от условий и расположения дома и дачи, иногда рациональнее воспользоваться альтернативными источниками отопления. Природная энергия – ветра, земли, солнца, биотоплива и других источников – становится экономичным решением вопроса.

Солнечные коллекторы. Тепловая энергия Солнца концентрируется и направляется на обогрев теплоносителя в системе. Это, как правило: масло, воздух, антифриз, вода. Разогретая жидкость следует в накопительный резервуар, где раздаётся по трубопроводу в виде тепла и горячего водоснабжения. Собрать и преобразовать солнечную «силу» помогают солнечные батареи и коллекторы. Они размещены на крыше дома, внутри имеют систему трубок, которые наполнены теплоносителем.

По-другому использование энергии солнца называют гелиосистемой. Такой способ отопления лучше рассматривать, как дополнительный. Ночью энергия в солнечных батареях не выраба