Энергоносители
Очевидно, что для отопления необходима энергия, которая должна быть преобразована в тепло. Выбор топлива для преобразования его в тепло обусловлен местными условиями и во многом зависит от места расположения дома и возможности подключения его к той или иной магистрали.
Выбрав самую дешевую в исполнении электрическую систему отопления, в процессе эксплуатации можно не раз об этом пожалеть при получении счетов по оплате за электроэнергию. В то же время, решив использовать для отопления самый дешевый на сегодня энергоноситель — природный газ, можно потратить уйму времени на всевозможные согласования и вложить в трассу газопровода столько, что дешевле было бы лет 50 отапливаться дизельным топливом. В принципе, на сегодняшний день, для отопления вашего дома или квартиры можно использовать достаточно много видов топлива.
Природный газ
Если имеется возможность подсоединиться к магистрали природного газа, то это, пожалуй, самый экономичный и удобный вариант. Поэтому, там, где есть возможность подключиться к газопроводу, следует выбирать именно этот вариант энергоснабжения системы отопления, даже если подключение к существующему газопроводу, проект и монтаж газопровода обойдутся несколько дороже, чем стартовые затраты на другие варианты. Ведь в конечном счете эксплуатация системы газового отопления и стоимость газа обойдется в несколько раз дешевле, чем другие виды топлива.
К тому же, система отопления на природном газе избавляет нас от необходимости запасать топливо, а значит, не требуются дополнительные площади под склад этого топлива в доме или около него.
В отличие от жидкого топлива, при отоплении природным газом отсутствуют запахи (наличие запаха газа свидетельствует об аварийном состоянии котла). Большое значение имеет и то, что в газовом топливе содержится гораздо меньше сернистых соединений и котлы меньше коптят, зарастают сажей и гораздо более долговечны.
Да и сжигание топлива происходит с большей эффективностью, т. е. получается больше полезной теплоты для нужд вашего отопления и горячего водоснабжения, причем в продуктах сгорания газового топлива содержится меньше загрязняющих атмосферу веществ.
Важным фактором является то, что современные отопительные газовые котлы работают полностью в автоматическом режиме, вплоть до самостоятельного запуска после отключения электроэнергии, и не требует дополнительных затрат времени на текущее обслуживание.
Отключений газа в наше время практически не бывает, и это связано не только с заботой о потребителе, но и с тем, что пуск газа после отключения достаточно трудоемкая работа, и обслуживающие организации идут на это только в случае крайней необходимости.
Конечно же, это подразумевает заключение договора на техническое обслуживание внутридомового газового оборудования, которое выполняется специалистами.
Хотелось бы еще добавить, что при выполнении автономного отопления легко организовывается учет с помощью газового счетчика. То есть можно оплачивать только то тепло, которое получено.
Ну и соответственно расход газа можно экономить путем регулировки температуры отопления либо вручную, либо с помощью электроники современных газовых котлов в зависимости от времени суток и температуры наружного воздуха.
Электроэнергия
Чаше всего решение об отоплении электричеством принимается в связи с тем, что это наиболее доступный вид энергии.
В самом деле, электричество сейчас есть практически везде. Однако надо понимать, что по существующим нормам на каждый дом без дополнительных согласований положена мощность в 10 кВт/ч. Электроприборы большей мощности поставить просто не разрешат. А этой мощности, с учетом и других электроприборов, хватит разве что на отопление дома размером 6 × 6 м. К тому же более мощные котлы рассчитаны на трехфазное напряжение 380 В.
Поэтому, прежде чем принимать решение об отоплении электричеством, необходимо уточнить у снабжающей электроэнергией организации, есть ли возможность подключения к трехфазной сети, какова будет протяженность силового кабеля, и получить разрешение на отпуск электричества для отопления, так как сверхнормативная мощность выделяется только за дополнительную плату. И может статься, что будет легче и дешевле подтянуть к дому газопровод, чем получить разрешение.
Если же расположение вашего дома позволяет подключиться к трехфазной сети и у вас согласован отпуск электроэнергии на отопление, то в принципе возможны два варианта выполнения автономного отопления — с помощью электрических конвекторов или гидравлической системой отопления с электрическим котлом.
Первый вариант отопления с помощью электрических конвекторов предполагает, что каждый отопительный прибор будет включаться и выключаться в отдельную розетку. При небольших отапливаемых площадях, даже с учетом прокладки новой проводки по всему дому, это будет дешевле гидравлической системы отопления.
Второй вариант отопления гидравлической системой с электрическим котлом будет оптимальным для отопления домов, площадь которых составляет более 150 м2.
К сожалению, без учета всего этого выбор в пользу отопления электричеством делается на основе привлекательной цены электрических котлов. Узнав же, что электрические котлы при этом еще и просты в эксплуатации, безопасны, экологичны, бесшумны, не требуют дымохода, решение принимается особенно быстро.
Неожиданный минус обнаруживается в процессе эксплуатации, когда приходится платить за электроэнергию…
Также надо понимать, что электричество имеет особенность исчезать в самый разгар отопительного сезона порой на несколько часов, а иногда и дней. А приобретение мощного дизель-генератора с лихвой перекроет любую экономию при покупке электрического котла.
В отличие от других типов котлов, в электрических можно использовать далеко не любой теплоноситель. В связи с тем, что поверхность нагрева ТЭНов у электрических котлов на порядок меньше, чем у других типов котлов, — всегда существует «поверхностный» слой перегретого теплоносителя (по аналогии со старыми электрическими чайниками — у ТЭНа вода уже кипит и поднимается пузырьками, а у стенки чайник еще холодный). Поэтому из воды происходит интенсивное выпадение накипи, антифриз начинает пригорать к поверхности ТЭНа, а из солевых растворов выпадают соли. Выпавшие на поверхность ТЭНа вещества очень сильно снижают теплопередачу, и, чтобы нагреть теплоноситель до прежней температуры, приходится увеличивать температуру самого ТЭНа, что резко снижает срок его службы и увеличивает расход электроэнергии.
В пользу выбора обогрева электричеством можно отнести лишь простую возможность легко контролировать температуру в каждом помещении.
В основном выбор в пользу отопления при помоши электрической энергии делается на основе привлекательной иены электрических котлов, но при этом не всегда учитывается и тот факт, что электричество может пропасть в любой момент и, как правило, — в самый неподходящий.
Жидкое топливо
К сожалению, природный газ доступен не везде. Да и в новые коттеджные поселки, которые возникают вдали от сложившейся застройки, природный газ приходит далеко не сразу. Ну а о недостатках по поводу отопления электричеством сказано выше. Поэтому, если дом удален от газовых сетей и нет качественного электроснабжения, то несмотря на достаточно дорогой киловатт тепловой энергии, как один из возможных вариантов можно рассмотреть систему отопления на жидком топливе.
Несмотря на то, что с системой отопления на жидком топливе гораздо больше мороки в связи с тем, что запасы этого топлива надо где-то хранить, пополнять (а, как правило, каждое пополнение новой порцией солярки требует настройки горелки), система отопления на жидком топливе наряду с системой на сжиженном газе является самой независимой.
В самом деле, ведь возможно дополнительно к котлу на жидком топливе (или на сжиженном газе) установить еще и автономный источник электропитания соответственно на солярке или сжиженном газе для обеспечения нормальной работы автоматики котла, горелки, насосов.
В этом случае не будет зависимости и от подачи электроэнергии. Единственное, что понадобится от «внешнего мира» — это подвоз топлива, что при наличии соответствующей емкости может быть произведено раз в сезон.
В этом случае запас жидкого топлива для такой системы отопления создает чувство уверенности в условиях нестабильного рынка энергоносителей, однако надо понимать, что длительное (больше года) хранение жидкого топлива может привести к его физическому и химическому «старению». Конечно, существуют емкости для солярки, которые имеют двойные стенки и обладают практически стопроцентной надежностью, но это сильно увеличит и так немалые стартовые затраты на оборудование для системы отопления, систему подводки и очистки топлива.
При выполнении системы отопления на жидком топливе для создания необходимого запаса большие баки-резервуары обычно заглубляют в грунт, а это ведет к необходимости ежегодно проверять их на герметичность и освидетельствовать, а вода, порой присутствующая в жидком топливе, при низких температурах может замерзать и закупоривать топливопровод.
При расположении расходного бака в котельной даже если емкости снабжены специальным клапаном SMP с защитой от распространения запаха, скорее всего, в доме будет присутствовать, пусть едва заметный, но все же ощутимый специфический запах.
Большим минусом систем отопления на жидком топливе является то, что при сжигании жидкого топлива образуется больше сернистых соединений, чем при сжигании природного газа, которые могут конденсироваться на поверхности стенок котла, особенно при низких температурах воды.
Поэтому тепловоспринимающие поверхности жидкотопливных котлов выполняются, как правило, из чугуна, что сильно увеличивает вес котла. Такие котлы производятся только в напольном исполнении и в частном доме требуют чаще всего отдельного помещения.
Недостатком жидкотопливных котлов является и повышенная по сравнению с газовыми котлами зольность и сажеобразование. Поэтому, несмотря на то, что современные жидкотопливные котлы также работают полностью в автоматическом режиме, они, тем не менее, нуждаются в периодической чистке.
При несвоевременной очистке загрязнение сначала приводит к падению экономичности (слой сажи в 2 мм увеличивает расход солярки на 8 %), а затем может привести и к полному выходу котла из строя вследствие местных перегревов и растрескивания чугунного теплообменника.
Подводя итог, можно сказать, что отопление на жидком топливе имеет смысл только в том случае, когда недоступно подключение к газовым сетям и не будет возможно в обозримом будущем или стоимость прокладки газопровода превышает затраты на солярку.
Сжиженный газ
Если построенный дом удален от газовых сетей и нет качественного электроснабжения, то альтернативой системе отопления на жидком топливе является система отопления на сжиженном углеводородном газе.
К сожалению, часто первоначальные затраты на выполнение системы отопления на сжиженном газе и оснащение дома необходимым оборудованием (резервуары, запорная, предохранительная и регулирующая арматура), монтаж оборудования, обязательная регистрация объекта в органах технадзора превышают затраты даже на выполнение системы отопления на жидком топливе.
Однако вариант отопления на сжиженном газе сохраняет все преимущества отопления природным газом и независимость жидкотопливной системы отопления (ведь промышленность выпускает электрогенераторы, работающие и на газовом топливе).
Эксплуатационные расходы отопления на сжиженном газе на 30–40 % ниже, чем при использовании для отопления дизельного топлива, и еще больше, чем при использовании электрического отопления.
И хотя сжиженный углеводородный газ по сути является побочным продуктом добычи нефти и природного газа, времена, когда переработчики нефти и добытчики природного газа сжигали сжиженный газ в факелах, уходят в прошлое.
Сейчас во всем мире сжиженный газ производят и используют как высококачественное бытовое и промышленное топливо.
Программа реорганизации энергоснабжения предполагает к 2012 году вывести цену природного газа на внутреннем рынке на европейский уровень (а значит, вырастет и стоимость электричества, так как подавляющее большинство его вырабатывается на теплоэлектростанциях за счет сжигания природного газа).
В связи с тем, что на сегодняшний день по природному газу мы отстаем от европейских цен в 10–15 раз, а по ценам на сжиженный углеводородный газ всего в 1,5 раза, то можно предположить, что совсем скоро эффективность использования сжиженного углеводородного газа для отопления резко повысится, так как потолок мировых цен не пустит сжиженный углеводородный газ дорожать столь же интенсивно, как природный газ.
Учитывая то, что значительная часть загородных домов в Европе и Америке отапливают системами отопления на сжиженном газе, большинство моделей современного газового отопительного оборудования предполагает возможность работы и на природном, и на сжиженном газе.
В отличие от системы отопления на жидком топливе, в состав оборудования для отопления на сжиженном газе дополнительно входят резервуары (газгольдеры), регулятор давления газа, предохранительно-запорный и предохранительно-сбросной клапаны, контрольно-измерительные приборы для контроля давления и уровня сжиженного газа в резервуаре, запорная арматура, а также трубопроводы жидкой и паровой фаз.
Для хранения сжиженного газа используют резервуары объемом до 50 м3. Объем и тип резервуара для конкретного объекта определяют в зависимости от отапливаемой площади (величины газопотребления). Так, хранилища емкостью 5 м3 и 9 м3 подойдут для коттеджей, оснащенных котлами мощностью 50 и 80 кВт соответственно.
Если принять во внимание стоимость этого оборудования, то сегодня рассматривать вариант отопления на сжиженном газе стоит только в самом крайнем случае.
Твердое топливо
Если дом расположен в местности, где нет проблем с твердым топливом (дрова, уголь, и т. д.), но нет газовых сетей и стоимость дизельного топлива является неприемлемой, то оптимальной будет гидравлическая система отопления с котлом на твердом топливе. Основными доводами, говорящим в пользу системы автономного отопления на твердом топливе, являются доступность и невысокая стоимость топлива.
Недостаток большей части автономных систем отопления с котлами на твердом топливе тоже очевиден — они не могут работать в полностью автоматическом режиме и требуют регулярной загрузки топлива и ежедневной чистке топки котла (уборка золы и т. п.).
Эффективность сжигания твердого топлива в котлах значительно ниже, а вредные выбросы в атмосферу значительно больше, чем у газовых и жидкотопливных котлов. Кроме того, потребуются дополнительные площади под склад топлива и постоянные затраты времени на загрузку топлива в котел.
Значительная часть современных твердотопливных котлов могут автоматически поддерживать заданную температуру теплоносителя посредством датчика, отслеживающего его температуру. Этот датчик механически соединен с заслонкой, управляющей процессом горения путем изменения тяги. Если температура теплоносителя становится выше заданной вами, то заслонка автоматически прикрывается и процесс горения замедляется. Когда температура понижается, то заслонка приоткрывается.
Стоит заметить, что система автономного отопления на твердом топливе с такими котлами не требует подключения к электрической сети.
В настоящее время появились современные котлы на твердом топливе с пиролизным сжиганием древесины, в которых горят не только сами дрова, но и древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры.
В твердотопливных котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или даже почти белого цвета.
Надо заметить, что твердотопливные котлы с пиролизным сжиганием древесины имеют достаточно большой КПД (до 85 %) и при работе их почти не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. К недостаткам пиролизных твердотопливных котлов можно отнести необходимость электропитания и более высокую, по сравнению с традиционными твердотопливными котлами, цену.
Несмотря на это, рассматривать систему отопления на твердом топливе в качестве основной стоит только после тщательного анализа цен на применяемое топливо в сравнении с другими видами, так как разница в стоимости оборудования для отопления на жидком топливе не так велика, а неудобства, связанные с необходимостью постоянной загрузки топлива да и с необходимостью где-то содержать немалый объем этого топлива, значительны.
Справедливости ради надо заметить, что нивелировать недостатки твердотопливных котлов можно способом, очень популярным в скандинавских странах, где до сих пор используют в основном твердое топливо для автономного отопления, который основан на использовании теплоаккумуляторов.
В контур системы отопления с твердотопливным котлом включается теплоизолированный аккумулятор горячей воды емкостью 2—10 м3. В рабочем режиме котел нагревает воду в баке до 80–95 °C, а затем эта вода с помощью циркуляционного насоса и простого термостата обеспечивает постоянный режим отопления в течение нескольких суток.