Тепло из альтернативных источников
Утверждение о том, что самое экономичное отопление — из альтернативных источников, не соответствует действительности. Насосы, перекачивающие жидкие среды в геотермальных и солярных системах, потребляют электричество. А оно стоит денег и немалых. На сегодняшний день топить газом при наших ценах всё равно выходит выгоднее, чем устанавливать тепловой насос. А о сколь-нибудь серьёзном применении солнечных коллекторов в отечественном климате вообще говорить не приходится. На сегодняшний день более оправданное решение – создание комбинированной системы отопления: тепловой насос, рассчитанный на 70% требуемой мощности, и дополнительный твердотопливный (пеллетный, электрический) котёл или камин, добирающий в период сильных морозов недостающие 30%. Солнечные коллекторы, как правило, используют только для нагрева горячей водопроводной воды. Напомним, что стоимость «альтернативного» оборудования пока ещё настолько велика, что в условиях РФ зачастую оно даже не окупается в течение срока службы, если сравнивать его показатели с дровяным отоплением.
Используя разницу температур между двумя средами, тепловой насос черпает энергию из окружающей среды. Однако для постоянной циркуляции хладагента и отбора у него энергии работают довольно мощные насосы, потребляющие электроэнергию
Какой котел лучше – газовый или электрический?
Проектируя способ отопления дома, многие размышляют: «Газовый или электрический котел?», – ведь стоимость тепловых аппаратов высока, а использования твердого топлива для котла предполагает постоянный присмотр за процессом отопления. Что выгоднее использовать для котла: газ или электроэнергию? Для этого необходимо не только сравнение, но и технический расчет совместно с монтажными работами, умело выполненные пуско-наладочные операции.
- Отправная точка
- Сравним сети 2.1. Электричество 2.2. Газовая сеть 2.3. Итоги
- Котельное оборудование 3.1.Электрический котел 3.2. Газовый котел 3.3. Итоги
- Что выгоднее?
Особенности использования электрического котла
Аппарат, функционирующий от бытовой сети, обогревает помещения за счет преобразования тока в тепловую энергию.
Оборудование применяется для отопления и организации автономного горячего водоснабжения в доме. Электрокотлы оснащаются дополнительными функциями, которые упрощают управление работой системы.
Этот тип приборов экологически чистый и безопасный. Однако требуется стабильное напряжение в электросети.
Виды оборудования
Производители выпускают 3 типа таких котлов: классические с ТЭН, электродные и индукционные.
Первые оснащены тепловым нагревательным элементом – металлической трубкой, которая заполняется кварцевым песком. В нем находится спираль, изготовленная из вольфрама или нихрома, ее концы выведены наружу для подключения проводов, подающих напряжение.
ТЭН располагаются в баке котлового агрегата. Мощность зависит от количества нагревателей. Аппарат комплектуется блоком управления, датчики которого отслеживают температуру и давление.
Электродные котлы представляют собой агрегаты, покрытые изолирующим материалом. Они более компактные по размерам. Внутри аппарата размещается один или несколько электродов, к которым подключаются фазные провода.
Ноль или заземление закрепляется на корпусе. Агрегаты имеют высокий КПД и отличаются быстрым нагревом теплоносителя. Отопление ТЭНовым котлом – способ менее эффективный, но такие аппараты самые дешевые и простые в обслуживании.
Устройства, работающие за счет электромагнитной индукции, имеют в своей конструкции катушку. При движении тока происходит разогрев сердечника и передача выделяемого тепла жидкости, циркулирующей в системе отопления.
Агрегаты являются требовательными к чистоте воды: она должна быть дистиллированной.
Как работают котлы
Принципы действия электрического оборудования зависят от конструкции приборов.
Повышение температуры жидкости в системе отопления осуществляется:
- при выделении тепла током, если используются трубчатые нагревательные элементы;
- за счет электромагнитной индукции;
- путем прохождения тока через циркулирующую в приборе жидкость.
Насос, установленный в магистральном трубопроводе, перекачивает по нему разогретую воду из котла к теплообменникам, которые располагаются в помещении. Регулировка температуры жидкости в системе осуществляется с помощью блока автоматики, обеспечивающего периодическое включение устройства.
Агрегаты оснащаются комплексом датчиков, отслеживающих параметры работы и позволяющих вносить в нее коррективы. Для облегчения настройки и контроля к приборам подключаются программируемые комнатные термостаты.
Преимущества и недостатки
Достоинства электрических котлов:
- нет нужды в обустройстве дымохода и вытяжки;
- отсутствие необходимости оборудовать отдельное помещение;
- экологическая безопасность;
- небольшие габариты.
Недостатки:
- энергозависимость;
- высокая стоимость электричества;
- чувствительность к перепадам напряжения;
- необходимость монтажа дополнительной проводки.
Для стабильной работы установки нужны стабилизаторы или блоки бесперебойного питания.
К слову, котлы отопления для частного дома на дровах и электричестве имеют высокий КПД и энергонезависимость.
Как добиться совместной работы котлов
Используя твердотопливный и электрический котел в одной системе, мы получаем много преимуществ. Но нужно грамотно провести обвязку оборудования.
При выборе устройств для комплекса обращают внимание на соотношение показателей мощности. Оба аппарата врезаются в магистраль параллельно, чтобы они функционировали независимо
Кроме того, устанавливается тепловой аккумулятор.
Каждый из агрегатов настраивается на свою рабочую температуру:
- твердотопливный – 60-70 °C ;
- электрокотел – 40-50 °C.
Благодаря тепловому аккумулятору вода остывает медленнее. Это позволяет снизить расход энергии.
Возможно вас заинтересует: электрокотел или газовый котел, что лучше?
Котельное оборудование
Отопительные системы, которые работают с помощью разных типов котлов, не имеют существенных отличий в структуре или поэлементных составляющих. Чтобы транспортировать и раздать тепло применяют одинаковые трубы, радиаторы, фильтры, воздушные отводчики, пр. Но выбрав электрический котел или газовый котел, меняются требования к монтажным работам, обслуживанию, т.д.
Электрический котел
Устройство работы электроагрегатов простое, а котел состоит из элемента для нагрева воды, переключателя температуры и автоматики. Дополнительно его оснащают контуром заземления и защитным отключением. Простота системы отопления на электричестве обеспечивает ее эффективную работу, соответственно КПД=100%.Но нельзя промолчать о том, что дом с площадью до 200 кв.м потребляет 20 кВт в час, а месячная сумма за отопление дома электрическим котлом заставит его хозяев сопоставить выгоды и минуса такой системы.
Электрические системы отопления
Если ваш дом не газифицирован, то наиболее выгодным вариантом станет монтаж электрического отопления. Самая распространенная система отопления — с использованием двухконтурного электрокотла в единой системе отопления и ГВС, когда теплоноситель нагревается ТЭНами.
Систему отопления можно монтировать с установкой электрических радиаторов отопления, и в таком случае электроэнергия преобразуется в тепловую напрямую, без теплопотерь на нагрев воды.
Преимущества:
- электрические котлы удобнее в обслуживании,
- начальные затраты по сравнению с газовым котлом на порядок меньше,
- простота управления и оформления разрешительной документации,
- компактность оборудования.
Недостатки:
- производство единицы тепловой энергии при помощи электричества дороже газа в 8-10 раз,
- необходимость установки защитных устройств для электросети,
- стабильность работы отечественных электрических сетей не очень высока.
При проектировании электрических сетей на каждое домостроение выделяется определенная квота мощности. И ее может не хватить на подключение вашей отопительной системы на электричестве. В этом случае стоит рассмотреть вариант совмещения электрического и газового источника тепловой энергии.
Котельное оборудование
Системы отопления, построенные на разных типах котлов, практически не отличаются структурой и поэлементными составляющими. Для транспортировки и раздачи тепла применяются идентичные трубы и радиаторы, а также фильтры, воздушные и выхлопные отводчики. Однако, каждый из котлов, будь то газовый или электрический, подрезывает проведение определенных монтажных работ, обслуживания и т.д.
- Электро-котел
- Газовый котел
ЭЛЕКТРО-КОТЕЛ
В электро-агрегат входит элемент нагрева воды, тумблер регулировки температуры и автоматика. При монтаже к нему подводят контур заземления и оснащают защитным отключением.
Система отопления, работающая от электричества, достаточно проста и эффективна. Но, чтобы отопить площадь в 200 кв. м., потребуется потребление 20 кВт. Поэтому, счет за электричество, несомненно, заставит хозяев оценить плюсы и минусы системы.
Устройство электрического котла
Для экономии электроэнергии, специалисты рекомендуют пользоваться агрегатом с 2-ух или многотарифным счетчиком, а также накопительным баком. Аппарат не будет функционировать круглосуточно, а лишь в ночное время. Данный период будет использоваться для интенсивного нагревания воды в баке-термосе.
Таким образом удастся поддерживать комфортную температуру круглосуточно, существенно экономя при этом. Однако, во время сильных морозов такое использование становится невозможным.
Организация системы отопления, которая подразумевает использование котла с баком-накопителем, потребует серьезных первоначальных вложений, так как необходимо будет приобрести бака и проложить сложную разводку. Естественно, итогом станет экономия на платежах, а как следствие, быстрая окупаемость.
ГАЗОВЫЙ КОТЕЛ
Установка котла, работающего на природном газе, связано с жесткими требованиями не только к монтажу, но и к эксплуатации. Если мощность агрегата составляет 30 кВт, площадь помещения, в котором он устанавливается, не должна превышать 7,5 кубических метров.
В свою очередь, для котла большей мощности необходимо оборудование отдельной комнаты для топки – от 13 метров кубических.
Газовая отопительная система построена на принципе горения, а потому требует наличия дымоходы, что приводит к увеличению тепло-потерь.
Устройство газового котла
Котлы, работающие на газе, подразделяются на:
- обычные с КПД 90%
- конденсационные с КПД 110%
Современные газовые котлы снабжаются более продуманной автоматикой, нежели электрические. Но, не следует забывать — чтобы продлить срок службы прибора, необходимо регулярно приглашать специалистов из сервисных центров для осмотра и проведения профилактических работ.
Газ пагубно влияет на резинки, от чего они быстро высыхают и становятся твердыми. Как следствие, данные элементы перестают выполнять свое основное предназначение – предотвращение утечки. Кроме того, находящиеся в газовом котле медные теплообменники, нуждаются в промывке примерно раз в 2 года.
Это является частой проблемой владельцев, дома которых располагаются вдали от районных центров. Дело здесь в воде, добывающейся из скважин. Она содержит большое количество солей. Со временем они оседают на стенки трубок, что приводит к более низкому и неэффективному нагреву трубок в горелке.
Отопление частного дома: газ или электричество?
По этой причине многие домовладельцы ищут альтернативные способы отопления. И первыми из них по степени популярности и востребованности стали электрокотлы.
Электрическое отопление: удобно, чисто, безопасно
Если не делать акцент на достаточно высокой стоимости электроэнергии, можно увидеть много преимуществ такого вида отопления:
- Легкость монтажа. Требования к установке электрокотлов минимальны, не потребуется выделение отдельной котельной, ее регистрации и согласований.
- Небольшие расходы на установку. По сути, они сводятся только к оплате непосредственно монтажа.
- Безопасность, в т.ч. экологическая. Электрокотлы не грозят взрывом, не выделяют угарный газ, не образуют продуктов сгорания.
- Возможность снижения затрат на электроэнергию путем установки многотарифного счетчика. Он позволяет использовать электрокотел в ночное время суток, когда стоимость электричества гораздо меньше.
- Удобство эксплуатации. В этом качестве электрокотлы особенно выигрышны по сравнению с твердотопливными: они не требуют наличия дров или угля, места для их хранения, чистки котла от сажи.
Однако для эффективной работы такого котла потребуется достаточно много электроэнергии. Поэтому решение по установке отопления электричеством следует принимать с учетом существующих мощностей, возможностей их увеличения, а также максимального теплосбережения дома.
Газовое отопление: дешево, выгодно, рационально
Этот вид отопления считается самым целесообразным при условии нахождения магистрального газопровода недалеко от дома. Снизить расходы на его установку поможет правильное выполнение нескольких условий:
1) заказ в одной компании и проекта, и монтажа, и сервисного обслуживания отопительной системы;
2) грамотная подготовка места установки котла;
3) приобретение котла, тип которого соответствует квадратуре помещения;
4) выбор оптимального дымохода.
Помимо низкой стоимости газовое отопление имеет преимущества и в возможности выбора вида циркуляции – естественной (электронезависимой) или принудительной, и в широком модельном ряде котлов – настенных и напольных.
Сравнение стоимости энергоносителей для отопления частного дома
За основу сравнения взят коттедж площадью 100 кв. м.
Стоимость оснащения и отопления при использовании:
1) магистрального газа (среднесуточные расходы – 12 куб. м):
2) электроэнергии (среднесуточные расходы – 120 кВт):
Можно констатировать, что при определенной экономии на оборудовании и устройстве внутренней системы при электрическом отоплении сезонная плата обходится выше почти в 10 раз.
Мнение экспертов
При всем разнообразии мнений специалистов их можно обобщить в нескольких тезисах:
1) Автономное отопление газом существенно выгоднее в эксплуатации, но более затратно по начальным расходам.
2) Газовое отопление является более рациональным вариантом в тех районах Подмосковья, где часто и регулярно происходит отключение электроэнергии. Однако для подстраховки при использовании электрокотла можно приобрести недорогой генератор.
3) При покупке коттеджа в поселке, где проведен природный газ, цена квадратного метра будет значительно выше, чем при его отсутствии. Это связано со значительными затратами застройщика на согласование точек врезки газопровода, получение техусловий, разрешений, а также на монтаж. В результате стоимость может возрасти в два раза по сравнению с аналогичным участком без газоснабжения. Кроме того, электричество появляется в дачных поселках раньше газа: провести его намного дешевле, проще и быстрее, чем газ.
Чем отапливать дом: электричеством или газом?
Вопрос насущный. Давайте разберёмся вместе. Если к Вашему дому подведена труба газопровода, вопрос отпадает. Вы получаете готовое выгодное решение. Дело останется за малым – выбрать газовый котел и смонтировать его со всей технологической обвязкой.
В ситуации, когда участок не газифицирован, следует обдумать варианты.
В качестве альтернативы самостоятельного подведения газа на участок предлагаем сравнить несколько видов электрического отопления. Для примера мы взяли следующие:
- Конвекторы –
как самый простой и удобный способ отопления электричеством.
- Тепловой насос
и
парокапельные обогреватели – энергосберегающие решения, пока еще не столь распространенные.
Итак, сравнение
Провести сравнение газового и электрического отопления проще всего на реальных цифрах. Возьмем для расчета двухэтажный загородный дом в Подмосковье площадью 280 м2
на участке без подведенного газа.
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Твердотопливные котлы
Такой вид оборудования остается столь же популярным, как и газовые котлы, поскольку широко используется в автономных системах отопления. Его преимуществом является невысокая стоимость топлива, которое к тому же является легкодоступным. В качестве источника энергии в твердотопливных котлах используются торф, уголь, кокс, дрова.
Последние технологические разработки позволили создать новый вид отопительного оборудования – газогенераторные котлы (устройства длительного горения). В данных приборах происходит процесс под названием пиролиз. Он основан на том, что при сгорании древесины образуется газ, который впоследствии также может являться топливом.
По сравнению с обычными котлами, газогенераторные устройства обладают большим КПД и длительным сроком работы на одной партии топлива (некоторые модели способны работать при полной закладке топки двое суток). Разумеется, газогенераторные агрегаты стоят дороже обычных, однако со временем их цена полностью окупается за счет экономии твердого топлива. Высокая стоимость газогенераторных котлов также обусловлена необходимостью создания прочной и абсолютно герметичной камеры сгорания, на что требуется большее количество чугуна и металла. Кроме того, не возникает необходимости по несколько раз в день подкладывать новую порцию топлива в котел.
Основным недостатком твердотопливных приборов является невозможность работы в автоматическом режиме.
Если необходимо выбрать самый экономичный котел отопления, то стоит обратить внимание на газовые и твердотопливные устройства. Что касается последних изделий, то газогенераторное оборудование является более предпочтительным
Циркуляционный насос
Здесь смотрите на марку насоса. Бренды, зарекомендовавшие себя только с положительной точки зрения:
Grundfos
Wilo
Если внутри стоят именно они, то это хороший выбор.
При этом насосы Wilo более требовательны к качеству теплоносителя, и от частых подпиток и шлама могут быстро “подохнуть”. Грюндфос более стойкий в этом плане.
С остальным непонятными марками нужно быть более настороженными.
Ошибка №23
Только не путайте ситуацию, когда производители пишут на торце насоса большими буквами свой бренд, а используют при этом тот же Grundfos или Wilo.
Это распространенная практика у того же Vaillant. В этом случае ищите на шильдике или на отдельной наклейке сбоку надписи мелким шрифтом.
Хороший продавец обязан указать истинного производителя насоса.
Преимущества и недостатки
И газгольдер, и электричество, и магистральный газ имеет свои плюсы и минусы. Касается это не только цены за использование и обслуживание.
Электроотопление
Достоинства решения:
- безопасность – риск короткого замыкания снижен до минимума;
- монтаж электроприбора сводится к креплению на стене и включению в розетку;
- не требуется разрешение для установки;
- ремонт выполняется быстро, техосмотр проводится редко.
Недостатки:
- при аварии или плановом отключении жилище остается без отопления;
- электричество – самый дорогой источник энергии;
- при большой площади жилища придется устанавливать трехфазную проводку.
Газгольдер
Основное преимущество газгольдера – независимость от газовой магистрали
Преимущества автономного газоснабжения:
- независимость от работы газовой магистрали;
- постоянная подача газа под одинаковым давлением;
- безопасность – даже при протечке газ уходит в почву, что исключает возгорание или взрыв;
- установить автономное газоснабжение можно на любом участке и при любых погодных условиях.
Недостатки:
- стоимость сжиженного газа меньше, чем электричества, но и теплотворность его ниже, расходы на отопление сравнимы с использованием электроэнергии;
- установка газгольдера и газопровода требует объемных земляных работ, для газовых приборов в доме нужно приготовить место;
- для монтажа системы нужно разрешение;
- техосмотр, ремонт и замену любых частей газоснабжения выполняют только газовщики.
Автономное газоснабжение обеспечивает более высокую степень независимости.
У какого оборудования высокий КПД
Агрегаты, использующие природное топливо, в классическом исполнении обладают КПД 88-92%, в кондиционных моделях он достигает 108%. Электрическое котловое оборудование имеет производительность, которая зависит от принципа работы.
У электродных отопителей коэффициент полезного действия приближается к 100%. Модели с косвенным нагревом жидкости — устройства с меньшим КПД, т. к. часть тепла теряется.
Сравнительные характеристики электрических и газовых котлов свидетельствуют о практически идентичных показателях коэффициента полезного действия у обоих типов устройств, с небольшим преимуществом электродных агрегатов.
Особенности использования твердотопливных котлов
В основе отопления дома агрегатом, работающем на дровах, угле, торфе, лежит повышение температуры жидкости в магистрали за счет процесса сжигания энергоносителя. Вода, нагреваясь, двигается по трубам к теплообменникам в комнатах.
Разработаны приборы, в которых в качестве топлива используются пиллеты, представляющие собой небольшие гранулы, изготавливаемые из отходов деревообработки.
Разновидности оборудования
Существует несколько типов твердотопливных аппаратов для обогрева помещений.
Они различаются по:
- виду энергоносителя и способу его подачи;
- количеству контуров;
- уровню мощности и теплоотдачи;
- наличию варочной поверхности;
- габаритам.
Твердотопливное оборудование имеет только напольный вариант монтажа. Для снабжения жилого дома ГВС выбирают агрегаты, имеющие 2 контура. Если планируется использовать котел для приготовления пищи, то нужно покупать модель с варочной поверхностью.
Созданы для обогрева пиролизные и газогенераторные устройства. Для работы этих аппаратов используется твердое топливо, из которого выделяются горючие газы, поступающие в камеру для сжигания.
Такие котлы имеют следующие преимущества:
- удобство регулировки мощности прогрева;
- высокий КПД;
- практически полное сгорание энергоносителя.
Присутствие в устройстве нагнетательного вентилятора позволяет снизить требования к дымоходу.
Цена пиролизных и газогенераторных установок выше по сравнению с классическими моделями твердотопливных агрегатов. Приобретать оборудование имеет смысл, если нужно обогревать большие площади. Аппарат окупается за счет экономного использования энергоносителя.
Выбор материала изготовления
Твердотопливные агрегаты могут изготавливаться с применением разных теплообменников. Этот элемент конструкции производится из чугуна или стали.
Если планируется самостоятельное обслуживание прибора, то лучшим выбором будут котлы, в которых установлены чугунные змеевики. Такой материал менее требователен к условиям эксплуатации и не подвержен коррозии, но он имеет несколько недостатков.
Среди них:
- высокая цена;
- чувствительность к перепадам температур.
Чугунные котлы не особо прихотливы к чистке и незначительно снижают КПД при образовании нагара.
Достоинства и недостатки
Преимущества эксплуатации оборудования:
- автономность – не зависит от наличия напряжения в электросети;
- отсутствие дополнительных энергозатрат;
- простота обслуживания;
- доступность топлива;
- безопасность.
Недостатки аппаратов:
- Необходимость регулярной загрузки энергоносителя. В зависимости от размеров прибора это делают от 2 до 5 раз в сутки.
- Для нормальной работы котла необходимо обустройство дымохода с хорошей тягой для разгорания и полного сжигания топлива.
- Вода в системе должна быть постоянно теплой, это нужно для предотвращения образования нагара на элементах конструкции.
- При загрузке энергоносителя возможен выброс дыма в комнату.
- Необходимость регулярной чистки топочной зоны от накоплений золы и копоти.
- При работе сложно обеспечить контроль тепловыделения.
