Отопление в частном доме - возможные способы и варианты топлива| Информационный раздел ГК "Контур"

Во время отопительного сезона затраты на обогрев превышают остальные коммунальные платежи вместе взятые. Поэтому важно ещё на стадии разработки проекта выбрать наиболее экономный способ отопления в частном доме, чтобы потом не менять оборудование и инженерные сети. А выбор зависит от:

возможности подключения к централизованному газоснабжению и совокупных затрат на подключение;
цены оборудования и материалов;
затрат на проведение монтажных работ;
стоимости энергоносителей в пересчете на 1 кВт тепла;
расходов на эксплуатацию и обслуживание системы отопления.

Кроме прямых возможны дополнительные расходы, например, на обустройство газгольдера, дровника или бункера для угля.

Утепление ограждающих конструкций дома и окупаемость за счёт снижения потерь тепла

Вся тепловая энергия отопления, уходит через ограждающие поверхности дома: стены, перекрытие чердака (крышу), окна, входные двери и перекрытие первого этажа (пол). Причём в обычных условиях большая часть потерь приходится на стены и верхнее перекрытие.

Вступившие в силу в 2004 году новые нормативы по тепловой защите зданий гораздо жестче прежних. И довольно благополучные для средней полосы России по старым нормам дома в два кирпича уже не соответствуют современным требованиям. А с учетом сурового климата Европейского Севера и Сибири, этим требованиям могут не удовлетворять даже стены из пенобетона марки D600. Выход единственный — дополнительное утепление. Подсчитано, что утепление ограждающих конструкций и установка многокамерных теплых оконных профилей с энергоэффективными стеклами позволяет снизить затраты на обогрев в несколько раз. И реконструкция окупятся за счет экономии энергоносителей на обогрев зимой и кондиционирование летом.

Для справки. Срок службы минеральной ваты или пенополистирола не менее 50 лет, а затраты на утепление окупятся за 5-6 лет. Срок окупаемости теплых современных окон чуть больше, около 7-8 лет, но и это немного, исходя из срока службы дома. Причем такие выкладки не учитывают рост цен на энергоносители.

Способы повышения эффективности отопления

Эффективность зависит от многих факторов:

выбор оптимальной конфигурации;
правильный монтаж системы отопления;
использование наиболее доступного в регионе энергоносителя (топлива);
установки экономичного оборудования;
применения автоматического контроля, регулировки и поддержания температурных режимов (в том числе, датчиков и запорной арматуры);
регулярного технического обслуживания.

Выполнение перечисленных пунктов в совокупности может дать до 20% экономии затрат на отопление.

Типы энергоносителей: достоинства и недостатки

Если построить список энергоносителей по стоимости 1 кВт энергии в порядке возрастания цены, он выглядит так:

Природный магистральный газ. Дешевле только геотермальное тепло. Но Россия не Исландия, и в обозримом будущем газ по-прежнему будет наиболее эффективным видом топлива, как по цене энергоносителя, так и по стоимости оборудования. Единственный недостаток в том, что не все населенные пункты газифицированы, и даже врезка в проходящую рядом магистраль и подключение нового потребителя требует от домовладельца немалых затрат. Остается только надеяться на выполнение поручения Президента о бесплатной газификации населенных пунктов и поселков.
Сжиженный газ. Дороже природного, но остальные достоинства те же. Для бесперебойной работы отопления требуется установка газгольдера, но для домовладельцев не газифицированного поселка, это часто дешевле, чем тянуть трубы от магистрали.
Уголь. Много зависит от марки угля, хотя в целом тепловая энергия от сгорания топлива высокая. Недостатков много: сложность эксплуатации и ухода, высокая температура дымовых газов и большое содержание в них смол, вред для экологии.
Дрова, древесные брикеты и пеллеты. Хотя теплоотдача сгорания ниже, чем у остальных видов энергоносителя, за счет низкой стоимости и доступности относятся к наиболее распространенным видам после газа.
Жидкое топливо (солярка, мазут). Теплота сгорания не ниже, чем у газа. Но применяют редко из-за высокой стоимости дизеля и сложного устройства котлов. Используют в основном в регионах и районах, где другие виды энергоносителей недоступны.
Электричество. Самый дорогой вид энергоносителя. Но благодаря тарифам день/ночь, применению теплоаккумуляторов можно снизить затраты на отопление в частном доме. Наибольшее распространение получили электрические теплые полы и дополнительные обогревательные приборы (конвекторы, масляные радиаторы, УФО и инфракрасные обогреватели).

Газовые котлы

При газификации населенного пункта, выбор оборудования для частного дома предрешен. Газовые котлы — это самый популярный тип. Причин для этого немало:

Невысокая стоимость газа и высокий КПД котла, делают такой вид отопления самым рентабельным.
Не надо запасаться топливом.
Оборудование недорогое и компактное, как правило, содержит два контура — для отопления и подачи горячей воды.
Высокая степень безопасности и совершенная автоматика — котел можно устанавливать хоть на кухне, не выделяя отдельное помещение.
Газ сгорает практически без остатка, оставляя незначительное количество сажи. Чистку котла и дымохода можно проводить реже.
Невысокая температура дымовых газов.
Минимальное воздействие на экологию (по сравнению с твердыми и жидкими видами топлива).

У магистрального газа есть один недостаток — случаются перебои в подаче, давление в магистрали падает ниже нормы (во время сильных холодов), может произойти авария на трубопроводе. Поэтому некоторые предпочитают устанавливать универсальные котлы, работающие от разных типов топлива. Есть модификации, работающие на природном и сжиженном газе, на газе и мазуте, и даже системы, которые могут функционировать на всех видах топлива, в том числе, от электричества.

Установка индивидуального или коллективного газгольдера по совокупности затрат на оборудование и монтаж обойдется приблизительно 70 000 руб./м3. Объем емкости выбирают таким, чтобы заправку проводить не чаще двух раз за сезон.

Котлы на твердом топливе

Различают четыре типа котлов по способу горения:

Классические с естественной тягой. Способны работать на любом виде твердого топлива, не зависят от электроэнергии, самые простые по устройству. Недостаток неполное сгорание топлива, низкий КПД.
Классические с дополнительной тягой. Более высокие показатели мощности и КПД, но теряется энергонезависимость — нужен принудительный наддув воздуха в топку или подключение вытяжного вентилятора (дымососа).
Газогенераторные (пиролизные). Наиболее высокий КПД, практически полное сгорание топлива, способность работать на одной закладке 12 часов. Но строгие требования к качеству топлива (уровню влажности дров, топливных брикетов) и зависимость от электричества.
Длительного горения. «Верхнее» сжигание любого твердого топлива при недостатке кислорода. Процесс поддерживается автоматикой, которая регулирует подачу воздуха в топку. Длительность горения одной закладки может быть более суток, высокий КПД. Энергозависимы.

Кроме того, есть модели классических котлов с естественной и принудительной тягой, у которых топливо в топку поступает автоматически из бункера. И время непрерывной работы, до перерыва на регламентное обслуживание, может достигать нескольких недель (если есть автоматическое удаление золы).

Котлы на жидком топливе

У потребителей сложилось убеждение, что котлы на жидком топливе одни из самых дорогих в эксплуатации. Для агрегатов, работающих на дизельном топливе, так это есть: стоимость 1 кВт-час приблизительно на 20% меньше, чем у электрических котлов. С учетом стоимости оборудования, специальной емкости для хранения топлива, монтажных и профилактических работ, получится, что и эта разница нивелируется. Но стоимость 1 кВт тепла при сжигании мазута, уже одинаковая с углем. При сжигании отработанного масла, такие котлы уже могут конкурировать с отоплением в частном доме сжиженным газом, хотя стоимость оборудования существенно выше. Поэтому, при отсутствии газификации района, котлы на жидком топливе могут составить конкуренцию твердотопливным моделям.

Особенность котла — обязательное получение топливовоздушной смеси в горелке. Сам принцип работы горелки напоминает работу форсунки дизельного двигателя: топливный насос принудительно подает горючее в форсунку, туда же нагнетается вентилятором воздух и через рассекатель впрыскивается в камеру сгорания. Весь процесс контролируется датчиками и автоматикой, которые обеспечивают оптимальные режимы работы, и, в случае возникновения аварийной ситуации, отключают систему подачи топлива в горелку.

Жидкотопливные котлы, как правило, одноконтурные. Для обеспечения горячей водой предусмотрено подключение бойлера косвенного нагрева.

Недостатки:

высокая стоимость оборудования;
занимает много места (с учетом хранилища топлива);
работающая горелка, насос и вентилятор отличаются высоким уровнем шума;
котел требует регулярного обслуживания;
топливо имеет специфический запах;
при низких температурах у топлива повышается вязкость, поэтому его надо подогревать;
необходимость аварийного электроснабжения (в отличие от газовых или твердотопливных котлов, нет энергонезависимых моделей).

Электрические котлы

По сути электрический котел, который использует ТЭН, имеет тот же принцип работы, что и обычный электрочайник, только вода циркулирует по трубам и радиаторам. Безопасность такого котла выше, чем у газового или жидкостного, автоматика проще, следовательно, надежней.

Существует и другой принцип разогрева воды до рабочей температуры — электродный. В этом случае вода нагревается проходя между двумя электродами. То есть, отсутствует посредник — ТЭН. А раз электроды протекает переменный ток, то нет и явления электролиза. Схематично разогрев можно объяснить тем, что переменное напряжения с частотой 50 Гц увеличивает хаотичное движение молекул воды, повышая этим ее температуру. Прямой способ нагрева теплоносителя объясняет высокий КПД электродного котла. Еще одно преимущество — при утечке теплоносителя из системы («сухой ход») электродный котел сам по себе, без всякой автоматики отключится, так как сеть попросту разомкнется. Самый главный недостаток — обязательное наличие качественного заземления, все-таки через теплоноситель проходит переменный ток, а установка УЗО нецелесообразна из-за естественного высокого тока утечки. И конечно, для горячей воды нужен отдельный бойлер.

При использовании электрического котла (в регионах с тарифами день/ночь), целесообразно установить теплоаккумулятор большой емкости. Котел в этом случае работает преимущественно ночью, нагревая воду, а при включении дневного тарифа, его отключают, и несколько часов температура в батареях поддерживается за счёт использования горячей воды из теплоаккумулятора.

Выбор способа отопления дома зависит от доступности того или иного энергоносителя. Но в любом случае, у владельца частного дома есть выбор, в отличие от жильцов городских квартир. И всегда есть возможность для экономии и оптимизации.

Твёрдое топливо

Выделяют несколько разновидностей твёрдого топлива:

уголь;
древесина;
отходы, образующиеся в результате деятельности сельскохозяйственных и деревообрабатывающих предприятий.

Сжигание твёрдого топлива приводит к выделению тепла. Обогрев помещений осуществляется без применения промежуточных теплоносителей. Если предполагается использовать твёрдотопливные котлы, то система отопления частного дома дополнительно оснащается радиаторами.

Буржуйки, камины и печи

Печи могут применяться в качестве основной системы отопления частного дома, если он используется в качестве дачи, также они актуальны для бань и других редко посещаемых объектов.

Плюсы

Низкая стоимость оборудования.
Камни и стальные печи очень быстро отдают тепло после розжига.

Минусы

Топливо быстро прогорает.
Печи из камня крайне дорогостоящие.
Стенки из кирпича и камня долго прогреваются.
КПД не превышает 60% у самых лучших печей.
Необходимо продумать, где будет храниться топливо.
Дровни и печи пожароопасные.
Есть вероятность отравления угарным газом.
Возможно, обогреть не больше двух комнат.

Самыми лучшими для отопления считаются колпаковые печи, принцип действия которых заключается в многократном прохождении горячего воздуха по дымовым каналам и аккумуляции его под специальными колпаками. Руководствуясь этим же принципом, покупают стальные печи, в которых обеспечивается полное сгорание газа, пропускаемого через сеть дымовых каналов.

Угольные и дровяные котлы актуальны для регионов и мест, в которых отсутствует возможность подсоединения дома к централизованной системе отопления.

Плюсы и минусы системы отопления с угольными и дровяными котлами:

Плюсы

Можно использовать любые объёмы топлива.
Этот вид системы отопления обеспечивает полную автономность от электроснабжения.
Низкая стоимость энергии.
В качестве топлива разрешается пользоваться дешёвыми, безвозмездно полученными отходами лесопереработки, например, обзолом.
Возможно, использовать автоматизированные котлы, у которых предусмотрена опция регулировки скорости горения, а также подачи гранул.

Минусы

Теплотворность нестабильная и может изменяться в зависимости от уровня влажности, вида угля, породы древесины. тяжело рассчитать, сколько именно нужно топлива на сезон.
Необходим мониторинг работы системы и её обслуживание, что заключается в загрузке топлива и уборке золы.
Низкий средний КПД.
Если используются двухконтурные котлы, то радиаторы быстро остывают на фоне увеличенного расхода воды.
Места, в которых складируют твёрдое топливо, характеризуются высокой пожароопасностью.
Возникают сложности при обустройстве «тёплых полов».

Наиболее популярные у потребителей котлы для отопления, мощность которых в пределах 14 – 20 кВт стоят порядка 25 000 – 70 000 рублей.

Рекомендации! Чтобы поддерживать нужную температуру теплоносителя по ночам и в дневные часы, когда дома никого нет, рекомендуется покупать котлы, в которых встроены ТЭНы, активизирующиеся при прогорании твёрдого топлива или в случае понижения температуры.

Почему нужно покупать высокотехнологичные котлы, работающие на твёрдом топливе

Чтобы повысить КПД производители отопительного оборудования разрабатывают новые технические решения:

обеспечение сгорания всего топлива;
встраивание вентиляторов наддува для медленного и быстрого сгорания топлива;

монтаж автоматических заслонок, сокращающих подачу воздушных масс в случае избыточного нагрева теплоносителя.

Пиролизом называют выделение топлива посредством его разогрева и с помощью газов, сгорающих при повышении температуры. Это помогает стабилизировать рабочий режим. Мощности кВт достаточно для отопления помещений площадью порядка 500 м², однако технологически с их помощью тяжело добиться необходимого эффекта. Котлы, мощностью меньше 50 кВт нельзя в полной мере назвать пиролизными, поскольку в большинстве случаев это двухкамерные аппараты. В первой из них, напрямую сгорает твёрдое топливо, а во второй происходит дожиг и переработка органических остатков вещества. Стоимость таких агрегатов в 3 раза больше, что позволяет производителям вложить избыток средств в развёртывание крупномасштабных рекламных компаний.

Внимание! Покупка пиролизных котлов для отопления мощностью до 40 кВт способствует повышению КПД до 20%, но и их стоимость выше в 3 раза.

Чтобы точно рассчитать окупаемость такого оборудования, нужно точно определить все затраты.

Например, чтобы обогреть дом достаточно котла, мощность которого 25 кВт. Такой прибор с механизмом прямого горения обойдётся в 35 000 руб., а пиролизный агрегат, будет стоить 90 000. Расход дров для устройства прямого горения на сезон составляет 20 тыс. рублей, а пиролизное оборудование помогает экономить 10%, то есть тратить на твёрдое топливо 18 000. Экономия не превысит 2000 руб. Надо учесть, что пиролизная техника оснащается вентиляторами, мощность которых не менее 50 Вт. За сезон они расходуют энергию на сумму до 800 рублей. Следовательно, экономия на отоплении при эксплуатации пиролизного оборудования не превысит 1200 рублей. Котёл окупится за 30 – 40 лет. Если мощность оборудования будет 40 кВт, то его окупаемость займёт 15 лет, а эффективность сжигания здесь увеличивается на 20%.

Отопление в частном доме электричеством

Самым дорогостоящим и малоэффективным считается отопление электричеством, посредством которого обеспечивается прямой нагрев воздуха. Иногда устанавливают электрические котлы. Классическое оборудование, оснащённое ТЭНами, характеризуется компактными размерами и монтируется во всех типах помещений. В их корпусе уже смонтированы все требуемые компоненты:

циркуляционный насос;
группа безопасности;
расширительный бак.

Преимущества и недостатки монтажа системы отопления с электричеством:

Плюсы

Отсутствует необходимость заключать договор на осуществление обслуживания, можно обойтись разрешением на монтаж техники определённой мощности.
Лёгкость установки и дешёвые запчасти.
Уровень КПД составляет 99%.
Существует множество вариантов исполнения: инфракрасные излучатели, тепловые вентиляторы, электрические котлы, конвекторы, галогеновые агрегаты.
Легко поддерживать нужный уровень температуры.
Продолжительный срок эксплуатации – 50 лет.

Минусы

Нельзя эксплуатировать в домах, площадь которых больше 120 м², поскольку организация, отвечающая за энергоснабжение не согласует установку приборов мощностью больше 15 кВт.
Дороговизна 1 кВт тепла, так как стоимость в 10 раз превышает цену газового отопления.
Чтобы повысить эффективность электрического отопительного оборудования, производители внедряют инновационные технологии.

Геотермальные насосы

Метод заключается в разогреве теплоносителя с помощью воды, грунта, что позволяет обеспечить отдачу тепла на уровне 500% от мощности установленного компрессора. Это помогает существенно сократить расходы на обогрев дома. Такое отопление помогает сократить расходы на электричество, но первичные затраты будут существенными и могут достигать 1.5 млн. Геотермальные насосы не будут эффективны, если температура опуститься ниже 25˚C. Чтобы поддерживать комфортный микроклимат в таких условиях следует дополнительно использовать электрический обогрев котлами, инфракрасными излучателями и конверторами.

Рекуператоры

Когда в помещении работают котлы и вентиляция, некоторый объём тепла выходит за пределы помещения вместе с продуктами сгорания, загрязняя при этом воздух. Чтобы повысить эффективность отопления применяют рекуператоры, прогревающие уличный воздух тёплыми потоками, выходящими из комнаты. Циркуляцию обеспечивают вентиляторы. КПД прогрессивных моделей составляет 60%, они могут использоваться на больших площадях, где отопление осуществляется посредством котлов с высокой мощностью. КПД котлов, работающих на газовом топливе, составляет 80%, следовательно, 20% тепла улетучивается через отводящую систему. Рекуператор может вернуть 50% этого тепла, но из-за работы вентилятора его окупаемость займёт до 15 лет. Поэтому такие приборы надо устанавливать при отоплении оборудованием мощностью больше 40 кВт. Монтаж системы отопления с высокой энергетической эффективностью существенно сократит расходы.

Выбирая то, как вы будете отапливать ваш дом, оцените уровень мощности оборудования и насколько вам доступные разнообразные типы топлива. Следует учесть, что в некоторых случаях придётся осуществлять ручную подачу топливных гранул и перерабатывать продукты сгорания. Неправильный выбор может стать причиной лишних трат при оплате энергоносителей и покупке дополнительного оборудования, комплектующих деталей.

Самый экономный способ отопления частного дома

Утепление ограждающих конструкций дома и окупаемость за счёт снижения потерь тепла

Способы повышения эффективности отопления

Рекомендации по выбору вида разводки