О системе отопления

- Кочегаром хочешь быть?

- Нет, хочу быть машинистом котельной как Цой!

Размышления на тему смены квартиры на частный дом, обычно начинаются с очевидных преимуществ: пение птиц, вдали от суеты и надоедливых соседей, отсутствие проблем с парковкой, свежие овощи с грядки, полноценная мастерская под боком. Места хватает всем и всему, есть где хранить и ремонтировать мотоцикл, машину, лодку, квадроцикл и т.д., но потом светлое начало омрачается проблемами: «А как топить? Как добираться? Кто будет обслуживать сломанный водопровод, электричество, канализацию? А убирать снег, а косить траву?» И это мы еще не добрались до вопроса «Кто будет строить и где взять денег?».

По большому счету реально сложных вопросов, которые требуют проработки - два: отопление и логистика, все остальное - мелочи. Стоимость строительства дома уже давно стала ниже покупки квартиры, уборка снега и покос травы со временем превращается в легкий фитнес, который с лихвой окупается наличием свободой парковки, а ремонт можно поручить соседу или специальной бригаде если вдруг у мужа руки растут не из того места. Поэтому предлагаю подробно разобрать действительно важный вопрос - вопрос отопления.

Вариантов отопления есть множество, перечислим по видам топлива: электричество, твердое топливо, жидкое топливо, газ, солнце, тепло земли, воздуха, а также их комбинации. Способы подачи тепла могут быть: радиаторы, теплый пол, через воздуховоды, излучатели.

Электричество - самый удобный и дешевый, с точки зрения стоимости оборудования и монтажа, способ. Различные варианты управления, в том числе, дистанционно. Но есть одно но: в классическом варианте самая дорогая килокалория (про неклассический расскажу позже).

«Одна килокалория (ккал) — энергия, необходимая для нагревания одного литра воды на 1 градус.»

Предлагаю в данной статье, для простоты, использовать понятия «дороже» и «дешевле». Если захотите разобраться в данном вопросе более подробно, и углубиться в конкретные расчеты, то информации на эту тему в интернете полно.

Основных видов твердого топлива 3 :

Уголь - очень крутое топливо, огромная теплотворность, самая низкая стоимость тепла, стабильность качества и, как следствие, стабильность работы котла. Есть одно но – зола. Уголь - очень неудобный вид топлива по причине высокой зольности, сложности утилизации этой самой золы и её высокой летучести. В связи с этим котельную на угле желательно размещать в отдельно стоящем помещении, золу необходимо утилизировать в специально отведенные места (нельзя сыпать на грядки, но можно добавлять в бетон, т.к. у золы есть своя активность и она усиливает свойства цемента), сложность утилизации также обусловлена низкой скоростью остывания, т.е. в целлофановый пакет ее не засыплешь пока не остынет, а остывать она будет 2-3 дня в зависимости от объема.

Пеллеты и брикеты – это спрессованная сухая деревянная стружка. Теплотворная способность ниже, чем у угля, но выше чем у дерева, относительно стабильное качество, зависит от производителя. Стоимость килокалории средняя. Удобно в применении, низкая зольность, золу сыпем на грядки в качестве удобрения.

Дрова – в основном бывают березовые и хвойных пород. Дешевле пеллет, но дороже угля. Топить имеет смысл березовыми. У них теплотворность выше чем у хвойных, но сухие березовые дрова сложно найти, поэтому этот вид топлива является самым нестабильным. Низкая теплотворная способность, в остальном плюсы те же, что и у пеллет – удобно в использовании, золу сыпем на грядки.

Жидкое топливо – солярка, отработанное машинное масло. Стоимость килокалории, полученной из дизельного топлива сопоставима с электрической, только проблем существенно больше. Отапливаться отработкой имеет смысл, если у вас есть доступ к дешевому сырью, например автосервис или парк станков, требующих регулярного замены масла.

Газ – в Красноярске магистрального газа нет, а газ из газгольдера вкруг будет давать стоимость килокалории чуть ниже электричества, при этом есть одно большое НО – если будет неисправно оборудование или чего-нибудь нарушить при эксплуатации, то может бахнуть.

«Газгольдер — резервуар для хранения газообразных веществ, таких, например, как природный газ, биогаз, сжиженный нефтяной газ...»

Кстати, при использовании твердотопливных котлов большой мощности нужно внимательно относиться к настройке оборудования и требованиям к помещению по вентиляции. Как известно, горят не дрова и не уголь, а газ, который из них выделяется при нагревании, и, если неправильно настроить систему вытяжки, то пиролизные газы могут скапливаться в верхней части бункера и в самый неожиданный момент взрываться, а если мощность котла немаленькая, то взрывается все это дело неслабо!

Солнце – очень крутая тема! Сам не пробовал, но знающие люди (у которых такая система отопления стоит) рассказывают, что у нас в Красноярске зимой с солнечного коллектора снимают около 30 градусов, чего вполне достаточно для работы теплых полов. А в апреле все бассейны горячие. В общем, имеет смысл рассмотреть.

Тепло земли – геотермальное отопление. Тоже неплохая тема, работает на принципе охлаждения земли вокруг дома в течение отопительного сезона. Основной элемент системы — это тепловой насос и трубы, закопанные ниже глубины промерзания, охватывающие большой объем. Из земли берем 4-5 градусов и повышаем их до необходимой температуры через тепловой насос (работает как холодильник, только наоборот). Если под домом скала, то дешевле топиться электричеством. Лучше всего, если рядом есть река, куда можно погрузить внешний контур, или у грунтов высокая влажность. Стоимость килокалории сопоставима с отоплением твердым топливом (нужно электричество на перекачку теплоносителя), но стоимость оборудования и монтажа относительно высока. Аналогично с теплом из окружающего воздуха.

Первое, о чем нужно помнить - это теплопотери вашего дома. Если дом теплый, то можно топиться электричеством. Если у вас дом в Сибири из непроконопаченного и неутепленного бруса, то отопление электричеством вам встанет в копеечку, и тут имеет смысл рассмотреть варианты отопления углем.

Если это дача или избушка в лесу, то стоимость отопления не самый главный приоритет, тут важно быстро нагреть дом и потом это тепло поддерживать. Хорошо будет работать система воздуховодов через печь (с теплообменником из металлической трубы). Воздухом мы быстро нагреваем объем, а печь (если она кирпичная) долго удерживает тепло. Если мощности электричества достаточно, то уместно поставить электрические обогреватели и включать их дистанционно перед приездом.

Если говорить о доме для постоянного проживания, то стоимость отопления выходит на передний план.

При варианте что у вас небольшой и теплый дом, то имеет смысл отапливаться электричеством через теплые полы, есть даже системы электроводяных теплых полов (котел не нужен).

Теплые полы существенно экономичнее радиаторов благодаря тому, что при этой системе отопления нет необходимости прогревать весь объем помещения. Поясню: радиатор нагревает воздух, который проходит через него, далее этот воздух поднимается к потолку и постепенно опускается. Таким образом самая высокая температура у нас получается на потолке, а самая низкая у пола, т.е. голове жарко, а ногам холодно. Еще к минусам радиатора относится то, что они начинают работать при температуре теплоносителя от 40-50 градусов. Теплый пол работает при температуре теплоносителя от 25 градусов, при этом весь объем помещения прогревать нет необходимости, ноги в тепле, а голове прохладно. Очень комфортный режим.

Если дом большой, то тут возможны варианты. Я для себя выбрал теплый пол, основное отопление с помощью электрокотла, вспомогательное – твердотопливный котел (ТТК) повышенной мощности.

Среднепотолочной рекомендацией по выбору мощности котла является следующее правило: 1 кВт на 10 метров квадратных отапливаемой площади. Это очень важный параметр для выбора полуавтоматических и автоматических твердотопливных котлов, потому что ТТК работает эффективно, когда он может вырабатывать номинальную мощность, в противном случае автоматика вынуждена замедлять горение, перекрывая доступ кислорода и тут возможны всякие нехорошие последствия, начиная от неэффективного сжигания топлива до подрыва пролизных газов. В Европе эта проблема решается с помощью теплоаккумуляторов (ТА), которые накапливают избыточное тепло и по мере необходимости его раздает.

У меня, при выборе системы отопления, задачи стояли следующие:

Для ГТО почва не подходит - под домом скальник, поэтому набурить скважин для закладки внешнего контура теплового насоса не было возможности - систему геотермального отопления я для себя исключил. Про солнечный коллектор я узнал позже, поэтому не предусмотрел, хотя надо было. Остается уголь и дрова. От автоматического котла меня отговорил сосед: во-первых, что тебе загружать 4 ведра угля в сутки, что 28 ведер раз в неделю – работа примерно одинаковая, удаление золы то же самое. Автомат надо загружать 1 раз в 3-4 дня, а полуавтомат как раз 1 раз в сутки... поэтому просто заменить автоматический на твердотопливный котел. Во-вторых, чем сложнее изделие, тем менее оно надежно. Если в автомате выйдет из строя подающий шнек или забьется горелка, а меня не будет дома, случится конфуз - автомат я исключил. Обычный котел нужно топить 2 раза в сутки – тоже не вариант. Электричество дорого, но есть дешевый ночной тариф.

Все эти соображения объединились в следующее: сердце системы - теплоаккумулятор, который набивается теплом за счет электрокотла на ночном тарифе, если элетрокотла не хватает, то параллельно подключен твердотопливный котел.

Теперь подробнее. Теплоаккумулятор (ТА) – это утепленный бак из стали на 3 куба воды, поверх воды плавает масляная пленка, которая препятствует испарению воды. Бак связан с атмосферой. В баке находятся два теплосъемника, один для предварительного подогрева водопроводной воды (перед бойлером), второй - это контур отопления, который идет на теплые полы и радиаторы второго этажа. В контур отопления залит антифриз. В ТА врезаны контуры элетрокотла и ТТК. Электрокотел Зота на 12 кВт с таймером. Максимальный расход на ночном тарифе с 23.00 до 7.00 котла 12квт х 8 часов х 30 дней х 1,8 руб. (ночной тариф) = 5 184 руб. в месяц на отопление. ТТК работает на угле, дровах и топливных брикетах. Экспериментируя с отоплением, остановился на брикетах. За эту зиму сжег около 600 кг (5 месяцев отопления). Брикеты покупал в начале отопительного сезона по 7 руб. за кг. Итого: 600кг. Х 7 руб. / 5мес.= 840 руб. Итого максимум 5 184+840=6 024 руб. в месяц на отопление, плюс 1,5 тысячи на нагрев воды для бытовых нужд. Итого отопление + горячая вода - около 7,5 тысяч рублей в месяц, постоянно проживают 3 человека, отапливаемая площадь 200 м2, и это без учета социальной нормы в холодный месяц.

Система оказалась на удивление удачной и живучей. Вода со временем превратилась почти в «котловую» – т.е. с низким содержанием кислорода, за счет этого окислительные процессы были сведены к минимуму. Насколько я знаю, по этому принципу работают котельные.

«Котловая — вода, которая циркулирует по внутренним поверхностям парового котла»

Обслуживание системы сведено к минимуму. Топить ТТК приходится при температуре на улице ниже 15 градусов 1 раз в 3 дня. Система отопления не может перемерзнуть, даже при длительных отъездах. В качестве отопления выбрал топливные брикеты в упаковках по 10 кг, в результате процесс обслуживания ТТК не представляет никакой сложности.

Жалею, что не предусмотрел солнечный коллектор, думаю врезав его в ТА, получил бы стоимость отопления раза в 2 раза ниже.

Еще тепло в доме сильно зависит от системы вентиляции. Если делать круто, то можно заморочиться системой рекуперации, но это уже другая история.

Будут вопросы - пишите, по возможности отвечу.