Как обогреть дом: выбор оптимальной системы отопления

На то, сколько будет стоить тот или иной способ отопления, влияет множество факторов. Только просчитав все расходы (также необходимо учесть повышение цен на топливо в долгосрочной перспективе), можно определиться с наиболее экономически выгодным способом отопления. Для этого  следует учесть следующие моменты:

• Стоимость топлива;
• Степень доступности того или иного вида топлива;
• Стоимость доставки топлива;
• Стоимость отопительного оборудования;
• Стоимость его монтажа;
• Предполагаемые ежемесячные затраты на эксплуатацию отопительного оборудования
• Климатические условия проживания: среднемесячная температура воздуха в зимний период времени;
• Способ проживания в доме: режим «дача» или ПМЖ;
• Наличие подведённых коммуникаций к участку (газ, необходимая электрическая мощность);
• Степень утепления и теплопотери жилища.

Два важных правила выбора системы отопления:

Чем дешевле вы покупаете котел, тем дороже вам обходится тепло.

Плохо утепленное жилище сводит на нет работу самой высокоэффективной системы отопления!

Рассмотрим самые популярные отопительные системы, их достоинства и недостатки:

1. Газовое отопление
2. Традиционные печи и камины: дрова
3. Твердотопливные котлы: дрова, уголь, пеллеты. Пиролизные котлы
4. Жидкотопливные котлы
5. Электричество- электрические котлы
6. Автономная газификация - газгольдеры
7. Энергия солнца - солнечные коллекторы
8. Тепловые насосы - геотермальное отопление

Газовое отопление

Несмотря на постоянно растущую цену, газ остается одним из самых экономичных способов отопления частного дома. Поэтому, если рядом проходит газопровод — даже не раздумывайте. Другое дело, когда магистраль далеко, ведь каждый дополнительный метр удорожает и без того не дешевые работы по установке.

Газовые котлы отличаются в зависимости от разных показателей. По мощности они бывают: малой мощности (до 65 кВт), средней (до 1700 кВт) и большой (до 15000 кВт). Малая и средняя мощность прекрасно подходят для отопления жилого частного дома. Большая мощность котлов используется обычно на промышленных объектах.

Одноконтурные котлы служат только для применения в отопительных системах. Двухконтурные котлы предназначены также для нагревания воды в СО и нужд жильцов. Двухконтурные котлы могут быть проточного типа. Такие котлы применяются только в том случае, когда объем потребляемой горячей воды незначителен. Двухконтурные котлы с встроенным бойлером обеспечивают полноценное отопление в частном доме газом и снабжение горячей водой. Также существуют котлы для поддержания температурного режима воды в бассейнах и т.д. (в данном случае – это специализированные решения).

Наиболее распространенной системой отопления является водяная: роль носителя тепла выполняет вода, которая циркулирует по замкнутому контуру трубопровода. В котле вода нагревается, далее передает тепло по трубам и радиаторам (батареям) отопления.

Плюсы:

• вода является эффективным теплоносителем;
• система циркуляции – замкнутая, поэтому после первоначального заполнения объем воды не должен изменяться;
• водяное газовое отопление частного дома можно обустроить самостоятельно;
• в такой системе просто создать контур, который обеспечивает равномерную подачу тепла в каждое помещение.

Минусы:

• в сравнении с воздушным отоплением, водяное после включения не сможет обеспечить такое же скорое нагревание воздуха;
• элементы, которые входят в систему водяного отопления, часто могут трескаться, коррозировать и т.д. Это может не только ухудшить микроклимат в доме, но и стать причиной порчи интерьера помещений;
• к качеству носителя тепла – особые требования: в воде должно быть минимизировано количество солей;
• отопление нельзя просто взять и выключить зимой, когда на улице очень холодно, так как это может привести к замерзанию воды, которая увеличится в объемах и разорвет трубы. Поэтому газовое отопление частных домов такого типа не подойдет для дач, где хозяева бывают не часто, особенно в зимнее время.

Традиционные печи и камины

Принцип работы дровяной отопительной печи достаточно прост и понятен. Дрова сжигаются в топке печи, нагревая печное оборудование. Нагретая печь отдает тепло в окружающий воздух, производя обогрев помещений.

Плюсы:

• Быстрый прогрев печи.
• Отсутствие необходимости в приобретении и монтаже дополнительного оборудования (циркуляционные насосы, трубопроводы, радиаторы, расширительные баки, запорная и регулирующая арматура и т.д.).
• Надежность и долговечность конструкции.
• Доступность и дешевизна дров.

Минусы:

• Большие габаритные размеры и вес печной установки.
• Необходимость устройства крытого помещения для хранения дров рядом с домом.
• Продукты сгорания могут нанести серьезный вред здоровью при неправильной эксплуатации.
• Неравномерность прогрева помещений.

Твердотопливные котлы: дрова, уголь, пеллеты

Дрова и уголь в качестве топлива используют не только в печах, но и в твердотопливных котлах различных типов. Кроме них используют щепу, опилки, солому, пеллеты. Последний вид «горючего», благодаря своей экологичности, становится все популярнее и представляет собой гранулы (капсулы) из спрессованных остатков древесины.

Плюсы:

• Долговечность.
• Прочность.
• Возможность регулирования температуры внутри помещений.
• Высокая теплоотдача.
• Возможность эксплуатации без наличия электрической энергии.

Минусы:

• Необходимость заблаговременной закупки угля на весь отопительный период
• Обустройства специального помещения для его хранения
• Низкий КПД и большой расход. 
• Каждые пару часов нужно подбрасывать дровишек или угля, иначе потухнет и замерзнете.

Значительно лучшим вариантом будет пиролизный котел или котел длительного горения. В них могут использоваться как обычные виды топлива, так и специальные брикеты и пеллеты, что значительно эффективнее. На одной закладке такие котлы способны работать до 5 суток, а по экономичности они обгоняют газовое отопление в 3-4 раза.

Плюсы:

• высокая эффективность (КПД достигает 91%, соответственно, потребление топлива ниже, чем у других котлов).
• длительный срок службы – не менее 15 лет (при изготовлении используется металл 6-8 мм, а топка большинства моделей выложена специальной армированной керамикой.
• удобство эксплуатации – дрова для таких котлов не нужно колоть.
• длительность горения (в среднем котел на одной закладке дров горит 6-12 часов).
• экологичность. В газогенераторных котлах происходит полное сгорание топлива, дыма даже не видно из трубы. Все котлы этого типа характеризуются малым количеством выбросов в атмосферу.

Минусы:

• Но процесс пиролиза происходит при использовании сухих дров. Используя же влажные дрова вы будете получать эффект простого твердотопливного котла с низким КПД и большими затратами на отопление, тратя массу времени на постоянную очистку котла и дымохода, так как влага не улетучивается и не испаряется, а оседает на стенках теплообменника котла и дымохода. Что характерно, правило "сухих дров" действует для всех видов твердотопливных котлов – стальных  и чугунных.

Есть еще утилизаторы или «всеядные» котлы. Они «употребляют все, что горит»: дерево, пластик, резину, промышленные отходы и даже обычный мусор. В случае самого жесткого топливного кризиса, замерзнуть не даст склад «лысых» покрышек на соседнем шиномонтаже или, на худой конец, городская свалка.

Жидкотопливные котлы

По производительности и характеристикам жидкотопливные котлы очень близко подобрались к газовым, существенная разница лишь в стоимости и виде топлива, которое для них используют: мазут, дизельное топливо (солярка или керосин), рапсовое масло.

Плюсы:

• При мощности до 10 кВт, например, без труда обогреют дом площадью до 100 м2, поэтому они подходят даже для больших зданий.
• Существуют водогрейные и паровые котлы, большинство из них отличается компактностью и простотой монтажа.
• Жидкотопливные котлы имеют отличный показатель КПД.

Минусы:

• Сложности при доставке и хранении топлива.
• Топливо отличается высокой стоимостью и горючестью.
• При использовании этих котлов возникает потребность в дополнительном помещении – котельной.
• На первом месте по выбросу вредных веществ в атмосферу, кроме того, они нуждаются в качественной защитной автоматике.

Электрические котлы

Если загородный дом подключен к электрической сети, то для его обогрева можно использовать электроэнергию. 

Электричеством будет проводиться нагрев воды (теплоносителя) до требуемой температуры. Котлы могут быть настенными или напольными.

Последние отличаются большими габаритными размерами и солидным весом, поэтому устанавливаются исключительно на горизонтальные поверхности.

Принцип работы данной схемы не отличается сложностью. Поступил в котел теплоноситель (вода или антифриз) при нагревании расширяется, создавая необходимое для движения по трубопроводам и радиаторов давленне.

Разогретые батареи обогревают дом, а охлажденный теплоноситель благодаря замкнутому циклу и постоянной циркуляции возвращается к теплоисточнику для нагрева.

В отдельных случаях устанавливают бойлер с принудительной циркуляцией. Данный вариант предполагает монтаж дополнительного оборудования (расширительный бак и дополнительный циркуляционный насос).

При отсутствии водяной системы отопления и наличии электричества можно предусмотреть использование других вариантов обогрева, включающие в себя масляные или инфракрасные обогреватели.

Электрические котлы можно использовать как в качестве основного, так и в качестве резервного источника тепла. Второй вариант предпочтительнее, поскольку высокая стоимость электричества делает этот вид отопления одним из самых дорогих.

Плюсы:

• Экологичность и безопасность, котлы могут устанавливаться непосредственно в жилом помещении.
• Имеют небольшой размер и достаточно легкие.
• Простота монтажа,  не капризны в эксплуатации.
• Обеспечивают полный комфорт при сравнительно небольшой стоимости оборудования.

Минусы:

• Использование электрокотла возможно только при надежных, современных электросетях и достаточно большой выделенной электрической мощности в доме. Так, для обогрева скромного коттеджа в 100 м2 потребуется мощность 10 кВт, чем больше размер здания, тем требования к мощности выше.
• Установка мощного котла потребует согласования с органами энергонадзора.
• Современные электрические котлы позволяют наладить эффективное отопление деревянного дома без газа. Дома из других материалов требуют более «солидного» оборудования.
• Полная энергозависимость. Отключили свет — мерзнем, пока не включат.

Все большей популярностью в качестве отопительных приборов пользуются компактные, экономичные, долговечные и неприхотливые современные электроконвекторы. Еще один вариант дополнительного обогрева – электрический теплый пол.

Масляные обогреватели характеризуются безопасностью и небольшим расходом электроэнергии.

Инфракрасные обогреватели согревают не весь дом целиком, а его локальные участки. Данный вариант, позволяющий существенно сэкономить электрическую энергию, прекрасно подойдет для обогрева дачных домиков.

Инфракрасные излучатели, вызвали всего несколько лет назад определенное недоверие у большинства домовладельцев, в настоящее время приобрели большую популярность.

Дело в том, что инфракрасные лучи не только безопасны для здоровья человека, но и оказывают определенную помощь в борьбе с простудными заболеваниями.

Газификация

Отопление сжиженным газом – как раз тот вариант, который необходимо рассматривать в особых, исключительных случаях: мало того, что само по себе топливо довольно дорогое, так еще потребуется установить массивный газгольдер, стоимость которого зависит от его объема, в общем затраты на газификацию могут быть довольно значительными.

Солнечные коллекторы

В качестве дополнения к традиционным способам наладить отопление без газа и дров все чаще применяют солнечные коллекторы, которые представляют собой устройство для преобразования солнечной энергии в тепловую и служат для передачи ее теплоносителю.

При всей своей привлекательности, такой вид отопления можно рассматривать, скорее, в качестве дополнительного источника тепла. Зимой его эффективность резко падает из-за ухудшения погоды, так что этот вариант подойдет, пожалуй, лишь для южных регионов.Пока гелиосистемы все еще очень зависимы от природных факторов, а потому не всегда эффективны, есть у них и другие минусы: высокая стоимость монтажа системы и ее обслуживания; потребуется качественное и дорогостоящее утепление здания, чтобы снизить возможные теплопотери.

Геотермальное отопление

Одна из «модных» альтернатив традиционному отоплению – использование тепла, накопленного в глубине земной поверхности. Система состоит из теплового насоса и коллектора, который располагается в земле или под водой.

К наиболее популярным относятся тепловые насосы использующие бренд Майконд. Они предназначены для установки в частных домах, коттеджах или особняках общей площадью до 320 м.кв

Геотермальное отопление дома – это неограниченный ресурс, который позволяет обслуживать помещение частного дома, нагревать воду и давая тепло, независимо от времени года, температуры воздуха и места расположения участка.

Сборка всей геотермальной системы имеет свои особенности, поэтому лучше доверить весь процесс специалистам. Что характерно, на рынке существует большое количество специализированных компаний, которые предлагают различную продукцию связанную с обустройством геотермального отопления.

Процесс обустройства геотермального отопления

На первом этапе выполняются бурильные работы, устанавливается грунтовой теплообменник, параллельно создается теплотрасса внутри дома и снаружи, проводится сборка всех компонентов системы. Очень важно правильно рассчитать мощность и потребности жильцов, заложить правильное оборудование и коммуникационные каналы.

Создание скважины под геотермальный тепловой насос проводится с помощью малогабаритной буровой установки, а также небольшой вспомагательный техники..

Колодец создается разными способами - с пневмоударником, пустотелым шнеком и с промывкой, в зависимости от твердости глубинных пород. Скважина может быть обустроена даже в воде, но обязательно соблюдать правила технической безопасности и не размещать ее ближе 2-2,5м к строениям. Глубина колодца составляет от 50 до 200м. После бурения проводится разработка скважины. В колодец устанавливается пластиковая труба (от 32мм), проводится монтаж одной или двух петель земляного зонда (коллектора), заполнение пространства между трубой и землей теплопроводимым материалом, например бетонитом. Дальше выполняется прокладка теплотрассы, подключение коллектора и теплового насоса.

Температура земли ниже 20 м стабильна и колеблется в пределах 8-10 градусов тепла, что требует правильного расчета глубины скважины, мощности и состава требуемого оборудования. Вертикальный теплообменник дает высокий теплосъем – около 50 Вт/м, точный расчет зависит от наличия грунтовых вод и влажности пород. Сухие породы обеспечивают 20-25 Вт/м, Влажный песок и глина – до 50 Вт/м, гранит 60-80 Вт/м, а вода 80-100 Вт/м.

Геотермальный коллектор и сбор тепла

Настраивая обогрев дома теплом земли, важно сказать о грунтовом теплообменнике. Грунтовый теплообменник – коллектор позволяет обеспечить эффективную работу теплового насоса и выполняет поставку ресурса для геотермального отопления. Он представляет собой погружной зонд или систему зондов, подключаемых к распределительному колодцу. Зонд имеет неограниченный срок службы, поэтому устанавливается однажды, не подлежит извлечению и ремонту. Важен правильный монтаж для эффективной службы зонда. Монтажные компоненты системы подбираются индивидуально, с учетом предполагаемой мощности геотермального отопления дома под ключ и условий его размещения.

Плюсы:

• геотермальная энергия является возобновляемой и экологически чистой.
• система отличается высокой эффективностью и долговечностью.

Минусы:

• высокая стоимость оборудования и монтажа
• сроки окупаемости не менее 10 лет.
• для укладки труб потребуется немалая площадь, на которой нельзя будет ни строить, ни садить деревья.
• технология уже достаточно широко внедряется за рубежом, у нас же, в силу своей дороговизны, пока применяется редко