Оборудование
Оптимальная система отопления
Иногда мы создаем комбинированную систему отопления, даже об этом не подозревая. Так происходит, когда в помощь плохо греющим батареям в городской квартире мы включаем переносной электронагреватель.
Незаменимые электроприборы
Электрические нагревательные приборы вообще легко вписываются в любую систему отопления. Например, в загородном особняке имеется система отопления котлом на жидком топливе. Она незаменима зимой, но в межсезонье запускать её на полную мощность, ни к чему, и обычно в целях экономии дорогостоящего топлива хозяева растапливают камин или включают электрический радиатор.
В последнее время все чаще пользуются инфракрасными излучателями (ИК-приборы, пленка, фольга), которые развешиваются под потолком и тоже могут служить прекрасным дополнительным источником прогрева помещений в сочетании с любой другой системой отопления.
Та же история происходит в доме, где средством отопления служит обычная печь или котел, работающий на твердом топливе. Комбинироваться они могут с электрическими каминами, ИК-отоплением, радиаторами, которые резонно включать, если на улице прохладно, а с дровами возиться не хочется.
Возможна и комбинированная система электрического отопления. Основу такой системы составляют плинтусные и настенные конвекторы. Нагрев по площади осуществляется электрическими «теплыми полами», предусматривающими режим теплонакопления. Для локального обогрева могут использоваться инфракрасные обогреватели, размещенные под потолком, кроме того, в систему может быть включен и электрический камин, имитирующий классический.
Комбинированные системы отопления, как правило, комплектуются блоками автоматики — с тем, чтобы без участия человека поддерживать комфортную температуру именно в тех помещениях, где это необходимо.
В состав комбинированных систем отопления относительно недавно стали включать тепловые насосы, которые позволяют получить тепло, используя естественную температуру земли ниже точки промерзания, температуру воды или воздуха. Минус этих агрегатов в том, что они дорогостоящие. Но по прошествии нескольких лет затраты обязательно окупаются, что доказывает зарубежная практика. В странах, не имеющих собственных ресурсов углеводородов, например в Швеции, тепловые насосы обеспечивают теплом почти половину индивидуальных домов, и их доля в домашней энергетике постоянно растет. Комбинируют тепловой насос обычно с солнечным коллектором, при этом наибольшая эффективность достигается в случае применения системы рекуперации тепла — установки, позволяющей нагревать свежий холодный воздух с улицы «отработанным» теплым воздухом из помещения.
Система с применением теплового насоса требует специальных планировочных и инженерных решений, поэтому может быть интегрирована в систему теплоснабжения только на стадии проектирования и последующего строительства нулевого или энергоэффективного дома.
Комбинированные котлы
При использовании традиционного котла отопления тоже можно пользоваться их комбинированными вариантами.
Комбинированные котлы конструктивно предназначены для поочередной работы со сменными вентиляторными горелками: газовыми, дизельными или мазутными, а также комбинированными (одна такая горелка заменяет две: дизельную и газовую, лишь переключаясь с одного вида топлива на другой). Поскольку дизельные и газовые вентиляторные горелки оба эти вида топлива сжигают с почти одинаковой теплоотдачей, их называют ещё «двухтопливными».
Обычно владельцы загородных домов приобретают комбинированные котлы по двум причинам. Первая: на момент ввода котла в эксплуатацию пока нет магистрального газа, но его подведение запланировано в ближайшем будущем. И вторая причина — магистральный газ подведен, но работает с частыми перебоями.
В обоих случаях сначала котел обогревается с помощью дизеля (вместе с котлом приобретается недорогая дизельная горелка), а после подвода магистрали приобретается уже газовая.
Монтаж горелки в комбинированный котел не представляет труда. Но пуск горелки, особенно первый, должен производиться специалистом, т.к. при этом горелка регулируется в соответствии с нормами выбросов в атмосферу загрязняющих веществ, приводимыми в таблице инструкции по монтажу горелки, с применением газоанализатора, датчики которого устанавливаются в патрубок для отвода дымовых газов.
Если вы строите небольшой дом в месте, где не предвидится газовой магистрали, но нет проблем с дровами, то незаменим твердотопливный котел. У таких котлов есть три больших преимущества: доступность, невысокая стоимость топлива и автономность (не требуется подключение к электрической сети). Три недостатка тоже очевидны: низкий КПД (70—80%), невозможность автономной работы в полностью автоматическом режиме, необходимость в регулярной загрузке топлива (несколько раз в день) и очистке зольника от быстро образующейся золы.
Среди обычных котлов (с топкой и зольником) существуют «всеядные» и «дровяные» модели. Для всеядных моделей топливом одновременно могут служить дрова, уголь (бурый или каменный), кокс и торфяные брикеты. Дровяные котлы могут сжигать древесину и древесные отходы с влажностью до 35%. Конструктивно дровяной котел от всеядного твердотопливного котла отличается тем, что камера сгорания дровяного котла дополнена жаростойкими сегментами и шамотными досками, предназначенными для улучшения сжигания древесины и выступающими в качестве катализаторов горения.
Кроме дровяных котлов с традиционным способом сжигания есть модели с пиролизным сжиганием древесины (газогенераторные котлы). КПД у таких котлов доходит до 85 %. Такой котел забирает от дров все потенциальное тепло и поэтому требует в 2 раза меньше древесного топлива, чем обычные «дровяники». В пиролизных котлах горят не только сами дрова, но и древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры.
Газогенераторный котел более автономен в эксплуатации. С помощью встроенной в него автоматики, закинув лишь одну вязанку дров, вы обеспечите себя стабильным теплом на полдня. Во время такого сжигания не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. Недостатков у газогенераторных котлов два: поленья для сжигания не должны быть влажными, в противном случае пиролизный принцип работы котла будет бездействовать; более высокая, по сравнению с традиционными твердотопливными котлами, цена (в 1,5—2 раза).
Если к дому подведено электричество, выдерживающее требуемую мощность для отопления, то вам подойдет электрический котел. Электрокотел, так же, как и вышеупомянутые газовые «настенники», по праву является полноценной мини-котельной. В большинстве моделей уже встроен расширительный бак и циркуляционный насос. Электрокотлы крепятся на стену, работают практически бесшумно, компактны в размещении, неприхотливы в установке и эксплуатации. Для них нет таких жестких требований, как для большинства вышеперечисленных типов котлов. Не нужно специально оборудовать котельную и проводить дымоход.
Однако, кроме преимуществ, есть у электрокотлов три главные помехи, ограничивающие их применение в российских условиях. Во-первых, далеко не у каждого дома есть подведенная линия электричества, способная выдерживать требуемую мощность для отопления (например, для отопления обычного дома площадью 120 кв. м потребуется трехфазный электрокотел мощностью в 14 кВт, которому необходимо напряжение 380 В). Во-вторых, высокая стоимость электроэнергии. И, наконец, частые перебои с электроснабжением.
Значительную экономию электроэнергии можно получить при дополнительной установке в систему выносных программаторов, которые автоматически поддерживают температуру в помещении по заранее заданному вами графику. Кроме экономии энергии, программаторы заметно повышают комфорт и удобство использования отопительного оборудования. В случаях, когда электрокотел устанавливается в тех местах, где случаются частые перебои с подачей электроэнергии, его нередко применяют в тандеме с резервным твердотопливным котлом. Сочетание электро- и твердотопливного котла также применимо и для экономии электроэнергии. Сначала дом протапливается с помощью дешевых дров, а затем уже требуемая температура поддерживается электрокотлом, в автоматическом режиме с помощью программатора.
Когда в округе нет достаточного количества твердого топлива, и дом удален от газовых и электрокоммуникаций, придется выбрать жидкостнотопливный котел, работающий на дизельном топлив (солярке). Это тот же наддувный комбинированный котел, но только максимально оптимизированный производителем для работы на дизельном топливе. Такие котлы поставляются с определенной моделью дизельной горелки (уже заранее установленной и настроенной самим производителем) и рассматриваются в данном случае как единое целое вместе с вентиляторной горелкой. В таком котле производитель не рекомендует производить замену на другие модели горелок. Гарантийный ремонт и сервисное обслуживание осуществляется лишь при условии эксплуатации с данной моделью дизельной горелки. В остальном, конструктивно и функционально, жидкотопливные котлы полностью соответствуют комбинированным котлам с дизельными горелками.
Для работы комбинированного котла с дизельной горелкой потребуются дополнительные площади под специальные стальные или пластмассовые топливные емкости, в среднем на 4—10 тонн, в зависимости от объема дома и уровня его теплозащиты. Емкости могут располагаться как внутри здания в изолированном помещении, так и на участке. Если позволяют гидрогеологические условия, их лучше заглубить в землю, но следует учесть, что весной полупустые баки могут «всплыть», а при низких температурах (т. к. вязкость топлива увеличивается) топливный насос будет затрачивать больше электроэнергии на перекачку топлива.
Кроме комбинированных котлов, работающих на двух видах топлива (газе и солярке), существуют ещё модели, предназначенные для работы на трех или даже всех четырех основных видах топлива. Такой многотопливный принцип используется в маломощных котлах (17—35 кВт), предназначенных для отопления коттеджей на одну семью. В производстве многотопливных котлов преуспел финский производитель Jaspi. Им разработаны как трехтопливные котлы, способные работать с дизельными и газовыми горелками, а также как полноценный электрический котел, благодаря встроенным электрическим ТЭНам, так и четырехтопливные котлы, которые плюс к газу, дизелю и электричеству могут ещё топиться дровами и углем. Дополнительный комфорт финским четырехтопливникам придает встроенный в них проточный теплообменник-змеевик скоростного горячего водоснабжения (ГВС).
Надо, впрочем, отметить, что любое комбинированное отопительное оборудование дороже котлов аналогичной мощности, работающих на одном виде топлива.
Тепло от пола и предметов
Зачастую хозяин загородного коттеджа, смонтировав отопительную систему, работающую на каком-то определенном виде топлива, дополнительно использует разные отопительные приборы. Наибольшую популярность (в том числе и в городских квартирах) приобрели электрические и водяные теплые полы. «Теплый пол» обеспечивает высокий комфорт, поскольку тепло в помещение поступает снизу и постепенно поднимается вверх. Хотя полностью отказываться при этом от радиаторов не стоит. Специалисты по отопительным системам рекомендуют именно комбинированный вариант отопления загородного дома. Оптимальная пропорция, по их мнению, это 30 % радиаторного отопления и 70 % отопления «теплым полом». При этом теплоноситель «теплого пола» нагревается до 50—60 градусов, а в радиаторах — до 65—75 градусов. Рентабельность подобного комбинирования повышается, если в разные периоды включать разные группы отопительных приборов. В межсезонье можно отапливать дом только «теплым полом» при минимальной температуре теплоносителя, а при установлении морозной погоды нагрев теплоносителя должен быть максимальным, и следует задействовать радиаторы.
Вариант «теплый пол + радиаторы» может быть реализован как с применением теплоносителя, так и с использованием электроэнергии. В первом случае в помещениях устанавливаются обычные радиаторы, а под напольным покрытием прокладываются трубы. Во втором случае радиаторы будут электрические, а под полом проложен греющий кабель.
Рассматривать сочетания систем тепло- и электроснабжения загородного дома следует в комплексе. Важно понимать, что отопление является самой энергоемкой системой дома. Наибольшей экономии можно достичь путем взаимной увязки всех имеющихся элементов оборудования и приборов. Здесь неоспоримое преимущество — у инфракрасных обогревателей. С одной стороны, они обладают максимальной экономичностью, заложенной в самом принципе их работы: человеку для комфортного теплоощущения на самом деле нужен минимум тепла, но чтобы оно подавалось в наиболее естественной форме — лучистой (подобно солнечному теплу). С другой стороны, режим работы ИК-обогревателей — циклический: запас мощности ИК-обогревателей нужен для быстрого и глубокого прогрева всех конструкций, а когда помещение нагрето, они отключаются, чтобы через время снова включиться на 5—15 минут (когда температура упадет на 1—2°С). Даже в самые холодные периоды И К-обогреватели большую часть времени выключены (30—40 минут в час), а тепло в помещение в это время переизлучают нагретые ими поверхности. Поэтому включение ИК-обогревателей можно организовать попеременно, и таким образом снизить пиковые нагрузки на электропроводку дома. Достигается это при помощи простой автоматики принудительной коммутации (на порядок дешевле, чем системы «Умный Дом»). Хозяевам остается только задать приоритеты каждого помещения. Например, днем отапливать в первую очередь первый этаж (гостиную, кухню, ванную), а на ночь приоритет отдавать на второй этаж — спальням. Ну, а прихожую и коридоры отапливать в периоды, когда обогреватели основных комнат отключаются. Таким путем можно для дома площадью 100 м2 снизить пиковую мощность отопления до 5—6 кВт, что обычно решает вопрос с нехваткой мощности при среднепотребляемой мощности зимой 4 кВт.
Какие бы системы вы ни выбрали для отопления загородного коттеджа, её проектированием следует заниматься на самой ранней стадии строительства дома. Это поможет сэкономить деньги, облегчить процесс монтажа, создать максимально комфортные условия обитания. Посоветуйтесь с несколькими независимыми профессионалами. Это позволит вам избежать многих ошибок, которые будет трудно исправить впоследствии.
СОВЕТ ПРОФЕССИОНАЛА
1. Трудно найти более гибкое и универсальное отопление, чем инфракрасное. Оно может использоваться как основное (единственное) отопление, а может комбинироваться практически с любым другим видом обогревателей. Обладая наибольшей экономичностью, ИК-отопление при этом обеспечивает самый равномерный прогрев всех поверхностей помещения, исключает бесполезный перегрев каких-либо участков. При этом помещения просушиваются, прогреваются даже подоконник и стекла, поэтому окна не «плачут», влажность помещений поддерживается в норме.
2. Согласно СНиП, системы «теплого пола», например, не могут использоваться в качестве самостоятельного отопления в зимний период, т. к. для поддержания комнатной температуры приходится перегревать пол выше 26°С (что чревато перегревом ног). Стандартные электроконвекторы также не подходят в качестве самостоятельной системы, т.к. пересушивают воздух, «сжигают» кислород, создают сквозняки, которые на фоне перегретого воздуха особенно коварны.
3. Даже масляный радиатор, считающийся из традиционного отопления самым безопасным, все же нарушает качество воздуха, и только длинноволновые ИК-обогреватели никак не воздействуют на воздух, полностью пожаробезопасны, не имеют противопоказаний по использованию (применяются даже в роддомах и отделениях для тяжелых больных), положительно влияют на здоровье. При этом их цена вполне доступна. Не зря их так ценят в Скандинавии, а теперь и у нас!