X

Чем отапливать дом, если нет газа: сравнение источников тепла по 3 параметрам

Эта статья — о том, как отапливать дом если нет газа. В ней я собираюсь рассказать о возможных альтернативах газовому отоплению, оценить их по ряду ключевых параметров и предложить читателю наиболее выгодные и практичные решения. Приступим.

Газ - самый дешевый источник тепла. Только вот есть он далеко не везде.

Газ — самый дешевый источник тепла. Только вот есть он далеко не везде.

А можно всех посмотреть

Вот полный перечень возможных источников тепла для дома без газа:

  • Твердое топливо (дрова, уголь, пеллеты);
  • Жидкое топливо (солярка, отработанное моторное масло);
  • Электроэнергия;
  • Солнечное тепло, утилизированное посредством солнечных коллекторов;
  • Сжиженный газ (из газгольдера или баллонов). Если к вашему населенному пункту не подведен магистральный природный газ — это не означает, что вы не можете воспользоваться для обогрева газовым котлом или конвектором.
Газгольдер обеспечит автономное газоснабжение там, где нет магистрали.

Газгольдер обеспечит автономное газоснабжение там, где нет магистрали.

Что оцениваем

По каким параметрам мы сравниваем возможные решения?

Их всего три:

  1. Минимальные эксплуатационные расходы (то есть стоимость киловатт-часа тепловой энергии);
  2. Стоимость оборудования;
  3. Удобство использования системы отопления дома. Она должна требовать как можно меньше внимания владельца и максимальное время работать в автономном режиме.
Идеальный котел не требует внимания владельца.

Идеальный котел не требует внимания владельца.

Сравнение

Эксплуатационные расходы

Вот как выстроятся наши участники при оценке их экономичности:

  1. Безусловный лидер — солнечное тепло. Коллекторы преобразуют его в нагрев теплоносителя совершенно бесплатно. Электроэнергия расходуется лишь циркуляционными насосами;

Как правило, солнечные коллекторы используются лишь в качестве вспомогательного источника тепла. Их проблема — непостоянная тепловая мощность: она меняется в зависимости от продолжительности светового дня и погоды.

Скатная крыша с солнечными коллекторами.

Скатная крыша с солнечными коллекторами.

  1. На втором месте — твердотопливный котел, работающий на дровах. Да-да, я в курсе про то, что у нас на дворе 21 век. Таковы уж российские реалии: в отсутствие магистрального газа и при коротком световом дне дрова по-прежнему экономичнее всех прочих источников тепла и обеспечивают стоимость киловатт-часа в 0,9 — 1,1 рубля;
  2. Третье место делят пеллеты и каменный уголь. В зависимости от местных цен на энергоносители киловатт-час полученного при их сжигании тепла обойдется в 1,4-1,6 рубля;
  3. Сжиженный газ из газгольдера обеспечивает стоимость киловатт-часа в 2,3 рубля;
  4. Использование баллонов увеличивает ее до 2,8 — 3 рублей;
Газобаллонная станция позволит вам не менять баллон ежедневно.

Газобаллонная станция позволит вам не менять баллон ежедневно.

  1. Работающие на солярке жидкотопливные котлы вырабатывают тепло со средней стоимостью около 3,2 р/КВт-ч;

Отработанное моторное масло при той же теплотворной способности стоит в 5-6 раз дешевле. Если у вас есть постоянный источник отработки — именно этот вид топлива может успешно конкурировать с магистральным газом.

  1. Явные аутсайдеры — электрические котлы. Цена киловатт-часа тепла, полученного при нагреве воды ТЭНом или любым другим прибором прямого нагрева, равна стоимости киловатт-часа электричества и по текущим тарифам составляет примерно 4 рубля.

Подчеркну: так называемые экономичные электрокотлы (индукционные или электродные) — фикция. Они, разумеется, работают, но способ нагрева воды никак не влияет на стоимость киловатт-часа тепловой энергии.

Индукционный электрокотел. Его несомненное достоинство - надежность. А вот экономичностью он ничем не отличается от прибора с ТЭНами.

Индукционный электрокотел. Его несомненное достоинство — надежность. А вот экономичностью он ничем не отличается от прибора с ТЭНами.

Расходы на монтаж

В какую сумму обойдется сделать отопление на даче или в загородном доме?

Чтобы не вносить путаницу из-за разброса параметров отопительной системы, я сравню среднюю стоимость источников тепла одинаковой номинальной мощности — 15 КВт.

  • Газовый котел — от 25 тысяч рублей;

Без газовой магистрали владельцу придется вложить средства в оборудование газобаллонной станции или газгольдера, что увеличит затраты еще на 150 — 250 тысяч.

  • Котел на пеллетах — от 110 000;
  • Электрокотел — от 7000;
  • Твердотопливный котел — 20000;
  • Жидкотопливный (на солярке или отработке) — от 30000;
  • Солнечные коллекторы суммарной мощностью 45 КВт (троекратный запас по мощности компенсирует простой в темное время суток) — от 700000 рублей.
Простой по ночам приходится компенсировать количеством коллекторов.

Простой по ночам приходится компенсировать количеством коллекторов.

Очевидно, что разумный баланс стоимости киловатт-часа тепла и самого отопительного оборудования обеспечивают только дрова и уголь. Неплохая альтернатива им — отработанное масло — не может на равных участвовать в нашем соревновании из-за труднодоступности этого энергоносителя.

Бесплатное солнечное тепло на поверку оказывается чрезмерно дорогим на стадии монтажа: к запредельным расходам на сами коллекторы добавится стоимость аккумулятора тепловой энергии.

Схема системы отопления с солнечными коллекторами.

Схема системы отопления с солнечными коллекторами.

Удобство пользования

Лень, как известно, двигатель прогресса. Отапливать свой дом хочется не только дешево, но и с минимальными затратами времени и сил.

Что у разных вариантов отопления с автономностью работы?

  1. Лидируют электрокотлы. Они работают неограниченно долго и не требуют обслуживания от слова «совсем». Температура теплоносителя может регулироваться в автоматическом режиме с использованием выносного электронного термостата. Электрооборудование позволяет программировать суточные и недельные циклы (например, снижать температуру на время вашего отсутствия);
Выносной термостат электрического котла.

Выносной термостат электрического котла.

  1. Газовый котел с газгольдером обеспечивает автономность в несколько месяцев, а то и в целый сезон. От электрокотла он невыгодно отличается необходимостью отвода продуктов сгорания, поэтому расположение прибора привязано к вентиляции, дымоходу или внешним стенам частного дома;
  2. Автономность прибора на жидком топливе ограничена только объемом топливного бака;

Под дизельный котел приходится отводить отдельное помещение . Причины — высокий уровень шума при работе горелки и запах солярки.

Дизельная котельная.

Дизельная котельная.

  1. Использование нескольких параллельно подключенных баллонов снижает автономность отопительного оборудования до недели;
  2. Примерно столько же может проработать на одной загрузке котел на пеллетах;
  3. Котел на твердом топливе нуждается в его закладке каждые несколько часов и в периодической чистке зольника. Этот период можно увеличить, ограничив тепловую мощность прикрытой воздушной заслонкой, но при этом неполное сгорание топлива уменьшит КПД прибора и, соответственно, увеличит расходы владельца на обогрев.

Что в итоге? А в итоге, камрады, нам приходится выбирать между ограниченной автономностью пеллетного котла с его довольно-таки высокой стоимостью, непрерывными растопками твердотопливного прибора и заоблачной стоимостью тепловой энергии у электрокотла.

Главная проблема твердотопливного отопления - частая растопка.

Главная проблема твердотопливного отопления — частая растопка.

Лазейки

Чем можно отапливать жилое помещение, совместив приемлемую автономность оборудования с небольшими эксплуатационными расходами?

Мы можем пойти одним из двух путей:

  • Постараться увеличить автономность системы с твердотопливным котлом;
  • Минимизировать расходы на электроотопление.

Теперь — подробнее о каждом возможном решении.

Пиролизный котел

Устройство пиролизного котла.

Устройство пиролизного котла.

Так называется разновидность твердотопливного прибора, разбивающая процесс сгорания угля или дров на два этапа:

  1. Тление при ограниченном доступе воздуха (так называемый пиролиз). При неполном сгорании топлива образуется горючая смесь летучих углеводородов и угарного газа СО;
  2. Дожигание продуктов пиролиза в отдельной топке. Она обычно расположена под основной и обеспечивает ее нагрев до необходимой для пиролиза температуры.

Что дает такая схема?

  • Гибкую регулировку мощности простым изменением оборотов наддувного вентилятора;
Меняя скорость наддувного вентилятора, можно регулировать тепловую мощность котла.

Меняя скорость наддувного вентилятора, можно регулировать тепловую мощность котла.

  • Максимальный КПД во всем диапазоне значений мощности (поскольку продукты неполного сгорания топлива дожигаются во второй камере топки);
  • Автономность в 10-12 часов. Она достигается именно за счет ограничения скорости сгорания твердого топлива.

Котел верхнего горения

Еще один шаг к увеличению автономности твердотопливного отопительного оборудования был сделан инженерами литовской компании Stropuva. Они всего лишь перенесли процесс тления топлива с колосника в верхнюю часть топки. В результате при увеличении объема закладки растет не тепловая мощность котла, а длительность горения.

Котельная с твердотопливным котлом верхнего горения.

Котельная с твердотопливным котлом верхнего горения.

Как был достигнут такой результат?

Котел представляет собой вертикальный цилиндр с телескопическим воздуховодом, заканчивающимся массивным стальным диском с оребрением (он называется стаскоблин). По мере прогорания закладки горючего воздуховод опускается вниз под собственной тяжестью, в каждый момент времени обеспечивая подачу воздуха непосредственно к области тления топлива.

Этот же диск разделяет область тления горючего и область дожигания продуктов неполного сгорания, превращая котел верхнего горения в разновидность пиролизного. Небольшое количество остающейся на поверхности дров золы уносится восходящим потоком горячих газов.

Устройство и основные элементы прибора.

Устройство и основные элементы прибора.

Максимальная автономность была показана котлом Stropuva, работающим на угле. На одной закладке он проработал 31 час.

Теплоаккумулятор

Можно ли отопить загородный дом обычным твердотопливным котлом, не тратя существенную часть дня на его растопки и чистку?

Да. В этом поможет теплоаккумулятор — обычный бак для воды с теплоизоляцией и несколькими отводами для подключения отопительных контуров. Вода обладает довольно высокой теплоемкостью. Так, бак объемом 3 м3 при нагреве теплоносителя на 40 градусов аккумулирует 175 КВт-ч тепла, что достаточно для обогрева дома площадью около 80 м2 в течение суток.

Знакомьтесь: теплоаккумулятор.

Знакомьтесь: теплоаккумулятор.

Как своими руками смонтировать систему отопления с теплоаккумулятором?

В ней формируется два контура с принудительной циркуляцией:

  • Первый соединяет теплообменник котла с аккумулятором;
  • Второй объединяет теплоаккумулятор с отопительными приборами — радиаторами, конвекторами или регистрами.

В результате:

  • Котел растапливается один-два раза в сутки и работает с полностью открытой заслонкой, на номинальной мощности (и, соответственно, с максимальным КПД);
  • Все остальное время теплоаккумулятор постепенно отдает дому накопленное тепло.
Схема отопления с теплоаккумулятором.

Схема отопления с теплоаккумулятором.

Такая схема поможет и обогреть дом с минимальными затратами владельцам электрокотлов, но лишь при наличии двухтарифного счетчика. Ночью, во время действия минимального тарифа, котел греет воду в баке, а днем накопленное тепло постепенно отдается радиаторами.

Теплый пол

Системы внутрипольного отопления превращают всю поверхность чистового напольного покрытия в отопительный прибор.

Для обогрева могут использоваться:

  • Уложенная в стяжку труба с теплоносителем;
Укладка труб водяного теплого пола.

Укладка труб водяного теплого пола.

  • Уложенный в стяжку или в слой плиточного клея под кафелем греющий кабель;
  • Пленочный нагреватель — полимерная пленка с обладающими высоким электрическим сопротивлением токоведущими дорожками. Нагреватель укладывается под чистовое покрытие достаточной теплопроводности — ламинат, паркет или линолеум.

Теплый пол позволяет уменьшить расходы на отопление на 30-40% по сравнению с конвекционными приборами — радиаторами или конвекторами. Экономия достигается за счет перераспределения температур: воздух нагрет до максимальных 22 — 25 градусов на уровне пола, под потолком же температура минимальна.

Температура воздуха при внутрипольном отоплении.

Температура воздуха при внутрипольном отоплении.

При конвекционном отоплении для минимально комфортных +20 на уровне пола воздух под потолком придется нагреть до 26 — 30 градусов. Нагрев влияет лишь на утечки тепла через перекрытие и стены: они прямо пропорциональны разнице температур по обе стороны ограждающей конструкции.

Я использовал пленочные нагреватели для обогрева пола под рабочими столами. При смешном расходе электричества (в среднем 50-70 ватт на квадратный метр) они обеспечивают субъективный комфорт во время работы даже при температуре воздуха в помещении в 14 — 16 градусов.

Под рабочим столом уложена под ламинат полоса пленочного нагревателя.

Под рабочим столом уложена под ламинат полоса пленочного нагревателя.

Инфракрасные нагреватели

Традиционное отопление греет воздух при непосредственном контакте с отопительным прибором. Однако при сравнительно небольшой площади нагревательного элемента и его высокой температуре начинает преобладать другой способ передачи тепла — ИК-излучение. Именно его используют инфракрасные обогреватели, позиционируемые как приборы для экономичного обогрева электричеством.

Потолочные инфракрасные панели.

Потолочные инфракрасные панели.

Чем инфракрасный обогрев лучше конвекционного?

Размещенный под потоком или на стене прибор греет лучистым теплом пол и все предметы в нижней части комнаты. Эффект примерно такой же, как при использовании теплого пола — внизу температура воздуха делается максимальной, под потолком — минимальной.

Нагрев воздуха при инфракрасном отоплении.

Нагрев воздуха при инфракрасном отоплении.

Мало того: лучистое тепло греет кожу и одежду находящихся в помещении людей. Оно создает субъективное ощущение тепла, позволяющее снизить комфортную температуру в комнате с 20-22 до 14-16 градусов. Как разница температур с улицей сказывается на расходах на отопление — мы уже выяснили.

При -10 за окном снижение средней температуры в комнате с 25 до 15 градусов уменьшит расход тепла в (25 — -10)/(15 — -10)=1,4 раза.

Пленочный инфракрасный обогреватель мощностью 400 ватт.

Пленочный инфракрасный обогреватель мощностью 400 ватт.

Тепловые насосы

Что это такое — тепловой насос?

Конструктивно он идентичен… обычному холодильнику. Конструкция этого прибора позволяет отбирать тепло у более холодной среды (грунта, воды или воздуха) и отдавать его более теплому воздуху внутри дома.

Как это достигается?

Вот как выглядит цикл работы любого теплового насоса.

  1. Компрессор сжимает газообразный хладагент (как правило, фреон), превращая его из газа в жидкость. В полном соответствии с законами физики тот нагревается;
  2. Фреон проходит теплообменник, где отдает тепло;
  3. Следующим на пути хладагента встречается расширительный клапан. При резком увеличении объема фреон возвращается в газообразное состояние и резко остывает;
  4. Проходя еще один теплообменник, он отбирает тепло у теплой по сравнению с остывшим фреоном среды;
  5. Нагревшийся хладагент возвращается к компрессору на новый цикл.
Принципиальная схема теплового насоса.

Принципиальная схема теплового насоса.

В результате электроэнергия тратится только на работу компрессора, причем на каждый киловатт его электрической мощности владелец получает 3-6 киловатт мощности тепловой. Стоимость киловатт-часа тепла снижается до 0,8 — 1,3 рубля.

Мало того, все виды тепловых насосов в полной мере обладают достоинствами электрических обогревательных приборов:

  • Они не требуют обслуживания и отвода продуктов сгорания;
  • Они могут программироваться на суточные и недельные циклы, дополнительно уменьшая расход тепла.
Внешний блок воздушного теплового насоса.

Внешний блок воздушного теплового насоса.

Потенциальному покупателю теплового насоса полезно знать об этих приборах несколько вещей:

  • Чем теплее низкопотенциальный источник тепловой энергии, тем выше COP прибора (coefficient of performance, количество киловатт тепла на киловатт электрической мощности при работе на нагрев);
  • COP увеличивается и при снижении температуры внутреннего (расположенного в доме) теплообменника. Именно поэтому с тепловыми насосами обычно используют низкотемпературное отопление — теплые полы или конвекционные приборы с увеличенной площадью оребрения;
Низкотемпературное отопление с тепловым насосом.

Низкотемпературное отопление с тепловым насосом.

  • Нижняя температура внешнего теплообменника ограничена температурой фазового перехода фреона и не может быть ниже -25 градусов. Именно поэтому тепловые насосы, работающие по схемам «воздух-вода» и «воздух-воздух», могут применяться для отопления только в южных регионах страны;
  • Ахиллесова пята геотермальных и водяных насосов — высокая стоимость монтажа наружных теплообменников. Вертикальные грунтовые коллекторы погружаются в скважины глубиной в несколько десятков метров, горизонтальные — укладываются в котлованы или траншеи, причем их суммарная площадь примерно втрое превышает отапливаемую площадь дома.
Укладка горизонтального теплообменника геотермального насоса.

Укладка горизонтального теплообменника геотермального насоса.

Водяной теплообменник требует наличия незамерзающего водоема или скважины с достаточным дебитом. Отработанную воду в последнем случае инструкция производителя предписывает сливать в еще одну скважину — дренажную.

Частный случай теплового насоса — обычный кондиционер. В режиме нагрева он использует тепло, отобранное внешним теплообменником у уличного воздуха. COP современной инверторной сплит-системы достигает 4,2 — 5.

Самый доступный по цене тепловой насос.

Самый доступный по цене тепловой насос.

Основной источник тепла в моем доме — именно сплит-системы, установленные в каждой комнате. Насколько выгодно топить дом кондиционерами и насколько дорого обойдутся их покупка и установка?

Вот краткий отчет:

  • Два этажа общей площадью 154 м2 обогреваются четырьмя инверторными кондиционерами — тремя мощностью 9000 BTU и одним мощностью 12000 BTU;
  • Стоимость одного кондиционера на момент покупки составляла от 20 до 25 тысяч рублей в зависимости от модели и производителя;
  • Установка одного инвертора обошлась в среднем в 3,5 тысячи рублей;
  • Расход электроэнергии в зимние месяцы составляет около 2000 КВт-ч. Разумеется, электричество расходуется не только на обогрев: свою лепту вносят электроплита, стиральная машина, освещение, круглосуточно работающие компьютеры и прочая техника.
На фото - внешний блок сплит-системы, отвечающей за обогрев мансарды.

На фото — внешний блок сплит-системы, отвечающей за обогрев мансарды.

Заключение

Как видите, даже в отсутствие магистрального газа дом можно отапливать с умеренными затратами и без особого дискомфорта. Как всегда, дополнительную информацию вашему вниманию предложит видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады!

загрузка...


Поделиться
Советуем прочитать
Клей для экструдированного пенополистирола — обзор средств, представленных в продаже Как подключить генератор к сети дома — схема 3 вариантов конструкции и описание рабочего процесса Чем и как заполнить систему отопления в частном доме: выбор теплоносителя, решения для открытой и закрытой систем


Подписывайся на наши новости Вконтакте!




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток

Top