На отопление приходится львиная доля затрат на содержание дома. И рачительный хозяин, который думает, как наиболее разумно потратить деньги, обязательно уделяет внимание экономичности и эффективности отопительной системы. И в первую очередь это касается расхода энергоресурсов. Ведь стоимость тепла напрямую зависит от вида и количества потребляемого топлива.

Самая важная составляющая часть отопительной системы - это котел. Именно он вырабатывает тепловую энергию, которая согревает коттедж. Основа выбора отопительного котла - топливо, на котором он будет работать, и здесь возможно несколько вариантов.

Содержание статьи

Доступные энергоресурсы

Если говорить коротко, то твердое топливо (каменный и бурый уголь) самый дешевый энергоресурс. Но его нужно закупать, заготавливать, правильно хранить и регулярно подбрасывать в топку. Также нужно будет выделить помещение для котла и обустроить дымоход, который придется чистить 2-3 раза в год. Раз в несколько дней нужно будет очищать и зольник котла. При этом несомненное преимущество твердого топлива - независимость от энергосетей и автономность

Газовые котлы менее прихотливы в пользовании, чем твердотопливные, и экономичнее, чем электрические. Однако главная проблема газа - очень затратное (деньги, время, нервы) проектирование и подключение дома к сети. Применение таких котлов эффективно в том случае, когда магистральный газопровод проходит рядом с домом (или на расстоянии не более 20-30 м). Иначе затраты на подключение превысят разумные пределы. Этот вопрос нужно уточнить еще при выборе участка.

Если магистрали нет поблизости на данный момент, то ее строительство должно быть запланировано в течение ближайших 2-3 лет. Надо только учитывать и тот факт, что врезка в газовую магистраль тоже стоит недешево. И нередко требуются неофициальные платежи.

Электричество - самый дорогой энергоресурс. Впрочем, этот факт может быть частично нивелирован использованием счетчика для ночного тарифа. К тому же электрические котлы удобнее в применении и стоят дешевле других видов. Да и обустройство электрического отопления не нуждается в согласовании, подготовке помещения и сложных монтажных работах. При этом для нормального использования электрокотла местная сеть должна быть достаточно мощной, а проводка в доме - надежной, чтобы обеспечить коттедж качественным электроснабжением.

Основа выбора

Для того чтобы выбрать энергоноситель, нужно проанализировать все существующие условия: наличие и характеристики коммуникаций; возможность и стоимость подключения к другим сетям; цену необходимого оборудования и его монтажа; стоимость получаемой энергии; проблематичность эксплуатации и т. д.

Если бы был один правильный подход, то все бы использовали только его. Но обоснованно у одних - газовый котел, у других - два котла - газовый и резервный (например, электрокотел), а у третьих - твердотопливный агрегат или, вообще, печь.

Выбирая энергоресурс, нужно задуматься о его правильном расходовании. Очень важно представлять себе и оценивать доступные возможности снижения

Природный газ

Хотя цены на газ растут, он все равно остается энергоресурсом №1 для большинства домохозяйств. В такой ситуации практически каждый владелец коттеджа задумывается о том, как повысить эффективность отопительной системы, сократив потребление голубого топлива.

При использовании природного газа существенное внимание уделяют безопасности. Даже при простейшей установке или замене котла придется пройти ряд согласований.

Специалисты местной газовой компании должны:

Только после выполнения всех этапов систему отопления берут на учет и выдают официальное разрешение на эксплуатацию. В противном случае компетентные органы налагают штраф и даже могут вовсе отрезать дом от газопровода.

Подключение газопровода

Еще сложнее обстоят дела, если газовая магистраль проходит возле участка, но не заведена на объект. В этом случае придется оформлять разрешение на подключение. Данная операция включает в себя разработку проектной документации, проведение монтажных работ по врезке, пуско-наладочные действия и постановку дома на учет. Каждый из процессов нужно согласовывать с газовой компанией.

Газификация жилого дома - дорогостоящее мероприятие, поэтому на этапе проектирования лучше учесть все варианты и особенности монтажа газоиспользующего оборудования. Даже если сейчас в них нет надобности, в будущем это позволит избежать затрат на внесение изменений в проект.

С экономической точки зрения эксплуатация настенных двухконтурных котлов выгоднее одноконтурных.

Увеличение энергоэффективности

Снизить потребление газа можно путем уменьшения отопительной площади, ремонта и замены отопительной техники, уменьшения теплопотерь здания, а также изменения распорядка жизни (снижение температуры в помещениях дома, уменьшение потребления горячей воды и т. д.).

Один из самых простых способов экономии газа - замена котла на устройство с более высоким коэффициентом полезного действия (КПД). У традиционных газовых котлов, которые называют конвекционными, КПД составляет порядка 90-98 %. Однако значительная часть современных устройств относится к категории конденсационных котлов. Их КПД может достигать 108-112 %.

В прямом смысле слова достичь значения КПД больше 100 % нельзя. Но базой для расчета в данном случае является низкая теплотворная способность традиционного отопительного оборудования. Она включает в себя лишь энергию, которая выделяется при сжигании топлива. Конденсационные котлы берут дополнительное тепло из пара, образующегося в отводимых дымовых газах. Для этого в конструкцию прибора вводят второй теплообменник.

Регулярная чистка и сервисное обслуживание газового котла позволяют наиболее эффективно использовать его возможности.

Твёрдое топливо

Основные преимущества твердого топлива - доступность, невысокая стоимость, а также независимость от централизованных систем. Твердотопливный котел можно установить даже там, где вовсе нет сетей электроэнергии и газоснабжения.

По виду используемого топлива твердотопливные котлы можно разделить на: дровяные - для дров и брикетов, пеллетные - для прессованных древесных гранул и универсальные, для которых основное топливо - уголь, но можно загружать и дрова, и брикеты.

Также появились универсальные модели устройств верхнего горения, в которых можно сжигать все упомянутые виды твердого топлива. Они комплектуются тремя видами насадок на телескопическую трубу подачи воздуха в зону горения под разные типы топлива - уголь, дрова/брикеты, пеллеты.

Тип камеры сгорания

В стандартном твердотопливном котле горение происходит по принципу печки. Иногда его оборудуют вентилятором для дополнительной тяги. Максимальное время работы на одной закладке топлива в стандартных котлах - 6-8 ч.

В пиролизных устройствах камера разделена на две части. В газифицирующей камере или камере загрузки происходит медленное горение топлива при высокой температуре и недостатке кислорода. В результате выделяется древесный газ, догорающий в расположенной ниже камере сгорания. Данные устройства имеют больший КПД (до 85 %).

Максимальное время сгорания одной загрузки здесь составляет 8-12 ч. Однако для котлов данного типа критически важно качество дров - их плотность и сухость.

Позволяют уменьшить количество загрузок и котлы верхнего горения, в вертикальную камеру сгорания которых воздух подается с помощью телескопической трубы в верхней части камеры. Под действием силы тяжести в процессе сгорания топлива распределитель и очаг пламени опускается вниз. Загрузку топлива производят 1-2 раза в сутки.

Пеллетные котлы состоят из трех компонентов:

На корпус котла устанавливают горелку для сжигания пеллет, которая размещена в камере сгорания и к которой внешним шнеком автоматически подводят топливо. Частота загрузки пеллетного котла зависит от размера бункера и производится раз в 2-4 дня.

Требования к топливу

Твердотопливный котел вполне можно применять в качестве основного и единственного источника отопления в частном коттедже. Однако надо понимать, что устройство подобной системы отопления накладывает на потребителя ряд обязательств.

Кроме уже упомянутых особенностей использования твердого топлива, нужно строго придерживаться требований к горючему для конкретной модели котла. Например, если устройство предназначено для сжигания дерева, то необходимо использовать поленья твердых не хвойных пород с влажностью до 20 %.

Применение древесины с повышенной влажностью приводит к недогреву теплоносителя, сокращению срока службы котла, а также к увеличению количества сажи и конденсата в дыме, что вызывает быстрое засорение дымохода. Если речь идет о пеллетах, то содержание влаги в них не должно превышать 10 %.

Средний расход топлива при применении твердотопливного котла в коттедже площадью 100-200 м2 составит порядка 3-5 кг/ч. При условии использования накопительной емкости в сутки понадобится примерно 12-15 кг (в самое холодное время - до 20 кг).

Для лучшей сохранности упакованное в полиэтилен твердое биотопливо нужно размещать на поддонах.

Выбор твёрдого топлива

При выборе твердого топлива нужно учитывать его зольность (определяет частоту чистки котла и дымохода), теплотворную способность и влажность. К примеру, сравним дрова осины и дуба. При одинаковой влажности плотное дубовое полено даст почти в два (1,76) раза больше тепловой энергии, чем осиновое того же размера. То есть для получения одинакового результата нужно в 2 раза меньше дров, меньше поездок за их покупкой, меньше места для хранения, меньше времени на колку и меньше загрузок в котел.

При этом продают древесину не килограммами, а кубическими метрами. В расчете плотности 1 м3 сухого дуба весит 640 кг, а осины - 370 кг. Данный показатель главным образом и влияет на ценообразование, так как массовая теплотворная способность разных видов древесины очень близка, то есть 1 кг осины даст практически столько же тепла, сколько и 1 кг дуба.

Аналогично при покупке других видов топлива нужно понимать, что, скажем, теплотворная способность у черного угля выше, чем у бурого. А пеллеты отличает минимальная зольность (0,5-1,0 %) и удобство в хранении и использовании. Для 3 т пеллет нужно порядка 1,5-2 м3 пространства, тогда как для простых дров понадобится до 10 м3.

Польза от теплоаккумулятора

В период пиковой производительности твердотопливного котла или ночью, когда электрокотел работает по более низкому тарифу (нужен многотарифный счетчик электроэнергии), горячую воду можно запасать с помощью теплоаккумулятора. Это позволяет расходовать энергоносители более экономно и эффективно. Буферная емкость представляет собой стальной бак с теплоизоляцией, которая позволяет минимизировать теплопотери и сохранить накопленное тепло до момента, когда его будет необходимо вернуть в систему отопления.

Электричество

Электрические котлы просты в эксплуатации, недороги, бесшумны и безопасны. При их использовании не нужно хранить запас топлива, а установка устройства возможна в любом помещении с розеткой. Существенные минусы электричества - нестабильность подачи и немалая стоимость.

Если газовые магистрали есть далеко не в каждом населенном пункте или коттеджном городке, то доступ к электрическим сетям имеют практически все домовладельцы. Однако местная подстанция далеко не всегда может обеспечить котел электроэнергией достаточной мощности и качества.

Поэтому, учитывая стоимость электроэнергии и особенности работы местных электросетей, электрокотел зачастую рассматривается лишь как резервный источник энергии для отопления.

Подключения электрокотла

Перед тем как установить электрический котел, нужно выяснить такие вопросы:

Мощность котла

Электрокотел - простая и эффективная система с КПД порядка 98-99 %. Самый простой электрический котел потребляет от 6 кВт, чего «впритык» хватит, чтобы обогреть хорошо утепленный дом площадью 100 м2. В реальности для такого здания используют приборы мощностью 8-12 кВт. Кроме того, учитывают и всех других потребителей, которых нужно будет обеспечить электричеством.

Значение суммарной мощности котла и одновременно работающих приборов должно быть хотя бы на 1-2 кВт меньше пропускной способности сети электроснабжения.

В противном случае она просто не обеспечит жилье нужным током. При этом во многих частных домах, особенно в сельской местности, максимальная договорная мощность электросети не превышает 5-10 кВт.

Подключение котла

Простой электрокотел мощностью 6 кВт достаточно просто включить в розетку с напряжением 220 В, однако оборудования нужны трехфазные сети (380 В). А если таковые не подведены к дому, их придется подключать отдельно.

Кроме того, электрические котлы чувствительны к перепадам напряжения в сети. Соответственно, нужно обеспечить надежную подачу электроэнергии и включить в систему стабилизатор напряжения.

В случае если электрокотел - основной прибор в системе отопления здания, стоит обязательно позаботиться о запасном варианте для отопления дома (как минимум, о дровяном камине или печи-булерьян).

Настройка котла

Если обычно электрокотел должен работать круглосуточно, включаясь и выключаясь от сигнала комнатного термостата, то для экономного использования он должен включаться только с 23:00 до 07:00. В это время он будет поддерживать комфортную температуру теплоносителя в радиаторах и дополнительно заполнять кипятком теплоаккумулятор.

С 7 утра до и вечера котел не должен работать или же может включаться лишь на короткое время при сильных холодах. А комфортная температура в здании поддерживается благодаря подаче в систему воды из бака-накопителя. В результате, благодаря изменению тарифного плана, уменьшаются траты на электроэнергию.

Этот подход предполагает дополнительные начальные инвестиции, как в сам бак-накопитель, так и в систему регулирования, которая будет «разумно» распределять накопленное тепло по дому. Также необходимо будет выполнить более сложную разводку системы отопления с дополнительными компонентами: насосом, трехходовым клапаном для радиаторного отопления, насосом для горячего водоснабжения (если горячая вода будет нагреваться от электрокотла) и т. п.

Но, несмотря на дополнительные инвестиции и сложности в установке котельного оборудования, такое решение значительно сократит расходы на отопление и существенно повысит комфорт.

---

Приватный дом. Сентябрб 2017. Материал подготовил А. Васильченко