Теплый пол — экономичное отопление частного дома
Электрический котел, конвекторы не единственные варианты оборудовать частный дом эффективной отопительной системой, работающей от электросети. Теплый пол, который сегодня стало модным монтировать в загородных домах и в квартирах может стать удачной альтернативой любому другому варианту отопления. С точки зрения физики, заметного эффекта теплый пол в обогреве жилых помещений не дает, однако, в сравнении с работой других электрических нагревательных устройств благодаря теплому полу можно добиться снижения энергозатрат на отопление.
Необходимый эффект достигается за счет рационального распределения тепла. Полы, как известно, являются наиболее прохладной частью в любом помещении. Благодаря теплым полам самая холодная часть помещения автоматически перепрофилируется из охладителя в источник тепловой энергии. Нагретый снизу по всей площади помещения воздух равномерными потоками поднимается вверх. Для жилых помещений теплые полы дают экономию в 30-40%, для обогрева остальных помещений экономия может составить 50% и более.
С помощью регуляторов температуры достигаются оптимальные параметры нагрева. Самостоятельно определившись с температурным режимом внутри помещения реально добиться существенной экономии энергопотребления.
Преимущества теплого пола таковы:
- эффективный способ быстрого прогрева помещений;
- приемлемые экономические показатели;
- сохраняется комфортный микроклимат внутри помещения (кислород не сжигается);
- простота и надежность в эксплуатации.
На фоне преимуществ, которыми обладает теплый пол, единственный недостаток этого варианта электрического отопления выглядит несущественным. Проблема заключается в сложности монтажа подобной системы отопления, связанного с необходимостью реорганизации напольного покрытия.
Предварительный расчет стоимости расходов на отопление в данном случае следующий:
Ориентировочная мощность стандартных моделей, используемых в быту, составляет 1,5 кВт на 10 м2. Считаем среднесуточное потребление и получаем цифру в 360 кВт. Для помещений других размеров расчеты делаются по тому же принципу, мощность меняется пропорционально площади.
Сегодня существует большой выбор вариантов добиться необходимого комфорта внутри жилого дома, используя электрическое отопление.
Каждый из нас вправе выбирать, какой вариант отопления ему больше всего подходит. Электрический котел, теплый пол или электронагревательные приборы – варианты, которые решают определенные задачи. Вы можете решить проблему глобально, создав капитальную систему отопления или решать вопросы локально. Добиться экономии можно в любом случае, если рационально оборудовать свой дом обогревательными элементами, снизить теплопотери в помещении и оптимизировать работу всей энергосистемы в доме.
Как удешевить обогрев дома
Электрический котел любого типа работает с высоким КПД 96-99%. Вся подаваемая электроэнергия переходит в тепло и далее через теплоноситель к радиаторам, обогревая дом. Оптимизировать работу самого котла уже не имеет смысла, как в случае с газовыми или твердотопливными котлами.
Также подразумевается, что переходить к удешевлению отопления логично только после утепления самого дома, минимизации теплопотерь, кроме необходимого минимума в основном приходящегося на вентиляцию, неизбежные потери через ограждающие конструкции и оконные проемы.
Чтобы уменьшить выплачиваемые суммы за электричество придется обратить внимание на сам процесс обогрева дома, а также возможные варианты удешевления электричества. Откинув совсем уж странные идеи и предложения, остается два основополагающих инструмента:
- Перейти на смешанный тип оплаты электроэнергии, при котором в ночное время суток тариф дешевле.
- Выработать оптимальный режим обогрева дома. Определить время, когда действительно в доме должно быть тепло, а когда нужно лишь поддержать допустимый минимум.
Лучший результат достигается в случае комбинирования этих инструментов.
Защита от ветра
Тоже важный способ экономии. Чтобы не забираться в дебри, приведу вам пример своего брусчатого дома. При, мягко говоря, теплых (рука терпит) батареях я могу жить в полном комфорте до -15 на улице. Но при ветре я уже не могу испытать комфорта даже при -5. Так что ветер здорово уносит наши с вами денежки! Бойтесь его и боритесь с ним!
Как бороться? Ветрозащитной мембраной? Да не смешите меня! Кто только название такое для этой тряпочки придумал! Надо поставить ему специальный маркетологический памятник! Знаете что, сшейте из этой мембраны варежку и суньте руку, одетую в такую варежку, на мороз и ветер. Не спасет такая ветрозащита от ветра. Не спасет и рубероид. И пергамин с полиэтиленом тоже не спасут. Даже любимая мною минеральная вата не спасет. А вот пенополекс спасет. Или пенополистирол (пенопласт). Этот тоже помочь может. Но это не лучшие материалы для внешней отделки вашего дома.
Что реально сработает? Многое, но ничего доступного и вменяемого. Перечисляю.
- Зимний сад по ветреной стороне
- Особенности архитектуры. Например, пологая крыша, упирающаяся в землю. Она будет отклонять ветер вверх.
- Соседний дом с ветреной стороны. Но этот дом должен быть таким, чтобы не создавать дополнительную турбулентность в пространстве между домами, а отклонять ветер вверх или вбок.
- Высокий забор
- Плотная посадка туй (дерево такое колоновидное) в виде очень плотной и высокой стены.
- Холм, яма, насыпь и так далее.
Короче, вы видите, что все очень сложно. Но при утеплении дома можно поинтересоваться зимней розой ветров (в Подмосковье преобладают зимой юго-восточные ветра) и соответствующую стену утеплить больше и тщательнее остальных.
Выгодно, если рядом газа нет
Однако если в жилом районе есть газовый кооператив и газовую трубу можно подвести к дому, выгода становится менее очевидной.
Нельзя сказать однозначно, что сами электрокотлы дешевле газовых. Есть самые простые: набор тэнов, которые прогревают воду, и реле, с помощью которого можно задать температуру котловой воды. Задали температуру в 60 градусов — он и будет ее поддерживать без учета температуры воздуха в помещениях. Это самый неэкономный вариант.
Более продвинутые модели стоят чуть дороже газовых. Они представляют собой мини-котельную: циркуляционный насос, расширительный бак, воздухоотводчик, датчик погоды. Плюс всевозможные системы защиты: от перегрева, избыточного давления, от токов короткого замыкания. Также есть возможность установки GSM-контроллера, с помощью которого можно удаленно управлять температурой в доме, работой котла, получать уведомления о неполадках и так далее.
Для нашего гипотетического дома в 120 м² мы выбрали не самый дорогой и не самый дешевый электрокотел Proterm Скат12К кВт за 1560 рублей. К нему понадобятся бойлер косвенного нагрева за 800 рублей и модуль подключения к электрокотлу за 297 рублей. Итого, нам это обойдется в 2657 рублей.
Для отопления газом мы выбрали котел Bosch 6000 — он будет дешевле электрического — 1260 рублей. Плюс датчик бойлера за 110 рублей и бойлер косвенного нагрева воды — 800 рублей. Итого: 2170 рублей.
Выходит, большой разницы в стоимости оборудования нет.
— Важно сравнить затраты на подключение, — говорит Сергей Таган. — Средняя стоимость подключения газового котла от трубы, заведенной на участок (ее еще называют «свеча»), обходится в среднем 1600 рублей
В эту сумму входит стоимость проекта, редуктора, счетчика, труб и монтаж. Отдельно нужно заплатить за пусконаладочные работы — в среднем 70−90 рублей, вызов спеца по проверке вентканалов — 40 рублей, за врезку в магистраль — еще 100 рублей. Отметим, что газовые котлы нужно обслуживать: раз в год придется вызывать сервисантов. Это дополнительные расходы — примерно 50−80 рублей в год.
Если собрать все платежи, включая стоимость земляных работ для подвода трубы от уличной магистрали, то за все про все выходит 2500 — 3000 рублей.
В смете по подключению дома к газовой магистрали есть нюансы. Например, если нужно просто подключиться к газовой трубе, проложенной по улице за госсчет, — это одна сумма, а если труба кооперативная — другая. За право подключиться к кооперативной газовой магистрали нужно дополнительно заплатить. В среднем это вытянет из кошелька подключающегося 3−5 тысяч долларов. И если такие траты предстоят, то газ в доме становится уже не таким привлекательным: вложения окупятся очень не скоро.
Сколько и за что нужно платить для подключения к газовой магистрали, можно почитать в нашем материале «Участник проекта „Моя стройка“ рассказал, как он провел газ и сколько это стоило».
С электрокотлом процедура другая. После разрешения электросетей (насколько процедура будет простой, мы не знаем) его просто подключают. Как правило, в обслуживании он не нуждается. Запуск системы и ее настройки делаются один раз, и стоит это в районе 70−80 рублей. При желании можно заключить договор ежегодного сервисного обслуживания.
Чтобы пользоваться сниженным тарифом, потребуется купить отдельный электросчетчик. Стоимость отечественного однофазного с plc-модемом — от 126 рублей плюс стоимость отдельного электроящика (щит учета) — от 70 рублей. Трехфазный счетчик дороже — 222 рубля. Что еще потребуется, так это вводной автомат и кабель. Но это уже мелочи.
№3. Отопление загородного дома электрическим котлом
Главная часть электрического котла – теплообменник, бак с нагревательными элементами. Они подогревают теплоноситель (вода, антифриз, масло), который циркулирует по системе, состоящей из труб и радиаторов отопления – все, как в случае с газовым или жидкотопливным котлом. Кроме того, в систему часто входят расширительный бак, циркуляционный насос и предохранительный клапан. Индукционные и электродные котлы работают несколько иначе.
Преимущества данного способа отопления очевидны: отсутствие дыма и необходимости обустраивать дымоход, бесшумность работы, безопасность, высокий КПД (до 99%), простота эксплуатации и регулирования температуры. По причине высокой стоимости электроэнергии такие котлы монтируются, в основном, тогда, когда загородный дом используется не для постоянного проживания. Кроме того, не стоит забывать и про необходимость наличия хорошей электропроводки.
В системе отопления могут использовать электрические котлы таких видов:
- ТЭНовые котлы – самые простые и популярные устройства. Принцип их работы можно сравнить с обычным электрическим чайником. Нагревательные элементы, которых в котле обычно 3-4, греют теплоноситель (воду) в проточном режиме. В зависимости от необходимой температуры ТЭНы включаются вместе, по одному или группами. Нагретая вода циркулирует по системе, а для лучшего ее давления и циркуляции обычно используют циркуляционные насосы. Мощность таких котлов – от 3 до 50 кВт, есть модели, работающие от одно- и трехфазной сети. Преимущества ТЭНовых котлов: компактность, небольшая цена, простота монтажа. Существенный недостаток – образование накипи на нагревательных элементах, что приводит к увеличению потребления энергии и постепенному выходу из строя;
- электродные котлы работают без нагревательных элементов. Основная их часть – электроды. При прохождении тока с одного электрода на другой через жидкость последняя нагревается под воздействием собственного сопротивления. В качестве жидкости используют антифризы. Мощность электродных котлов 5-25 кВт. Такие устройства лишены основного недостатка ТЭНовых котлов – образования накипи, они компактны, безопасны в случае утечки воды и недорогие. Но они требуют обязательного проведения водоподготовки, вода должна циркулировать строго с определенной скоростью, а электроды постепенно изнашиваются, поэтому требуют периодической замены;
- индукционные котлы также не имеют нагревательных элементов, а подогрев электроносителя (вода, масло, антифриз) осуществляется за счет электромагнитной индукции. Это наиболее экономичные в эксплуатации котлы, в них почти не образуется накипь, долговечность на высоте, но затраты на покупку будут немалыми, да и габариты таких котлов приличные.
Кроме того, все котлы делятся на однофазные (потребляют 220 В напряжения) и трехфазные (380 В): первые подойдут для маленьких по площади домов и дач, которые посещаются время от времени, вторые – для больших дач. Также котлы делят на настенные и напольные, на одноконтурные и двухконтурные (эти позволяют организовать еще и горячее водоснабжение дачи).
Что же касается производителя котла, то для обеспечения надежности и долговечности вовсе необязательно отдавать предпочтение импортной технике – отечественная продукция лучше приспособлена к нашим условиям эксплуатации. Кстати, умельцы используют в системе отопления вместе электрического котла обычный бойлер. Это обойдется даже дешевле, но и проблем будет несколько больше.
Промежуточные теплоносители: отопление при помощи электрокотла
Работающий от электричества котел считается одним из наиболее выгодных и экономных приборов отопления электричеством жилой площади, исходя из установки обслуживания и затрат на его покупку.
В самом деле: его размещение не требует выделения отдельного помещения, а непосредственная установка не отнимает много времени и сил. Однако, прежде чем приобретать электрокотел для отопления своего дома, вам понадобится предусмотреть некоторые детали. Каждая деталь будет влиять на рациональность выбора конкретного прибора и на последующее расходование средств в оплату за услуги компании энергосбыта. О чем идет речь?
Во-первых, нужно оценить объем помещения, которое необходимо будет отапливать. Во-вторых, следует выбрать тип будущего прибора: будет ли это контурный или двухконтурный котел. В-третьих, необходимо определиться с требуемыми для наиболее благоприятной работы котла фазами электрической сети. В-четвертых, нужно будет выявить оптимальную мощность подаваемого в электрокотел тока конкретно под ваше помещение
В-пятых, следует принимать во внимание сечение силового кабеля
В-шестых, потребуется сопоставить мощность подготавливаемого к установке агрегата для отопления электричеством в частном доме
В-седьмых, важно определиться с емкостью бака исходя из квадратуры вашего дома. В-восьмых, необходимо определить уровень теплоносителя, на который будет рассчитан контур отопления
В-девятых, понадобится произвести предварительные расчеты по расходам, которые пойдут в оплату энергопотребления будущего оборудования. В-десятых, нужно будет определиться с тарификацией оплаты электроэнергии, а точнее, со счетчиком электроэнергии (либо установить многотарифный счетчик, либо оставить однотарифный).
Как при помощи такого прибора можно экономно обогреть дом электричеством и создать максимально выгодные для этого условия?
Для начала вам потребуется произвести расчеты:
- Первым делом нужно рассчитать количество электроэнергии, затрачиваемой для обогрева единицы объема отапливаемого помещения. В среднем этот показатель составляет от 4 до 8 Вт/ч (все зависит от квадратуры дома и отдельных комнат). Более точную цифру можно получить с учетом поправочного коэффициента, если произвести расчет теплопотерь во всем здании на момент отопления дома в период отопительного сезона.
- Для выявления трат, в которые выльется весь отопительный сезон, необходимо взять за основу его продолжительность – 7 месяцев.
- Затем нужно определить среднюю тепловую мощность, которая исчисляется согласно правилу: для отопления комнаты в 10 квадратных метров в условиях изоляции конструкции и при высоте стен до 3 метров понадобится 1 кВт. То есть, чтобы отопить дом площадью в 160 м², понадобится котел с мощностью не менее 16 кВт. Естественно, что слабый котел с меньшей мощностью не способен будет отопить помещение должным образом, а чрезмерно мощный котел, используемый для маленького дома, будет давать существенный перерасход не только энергии, но и ваших финансовых средств.
- Для выяснения ежемесячного расхода электроэнергии на отопление дома необходимо мощность электрического котла умножить на период его действия в часах при непрерывной работе и разделить пополам. Деление надвое осуществляется с целью понимания реального расхода электроэнергии во время отопительного сезона: вы ведь не будете перегружать до максимума свой котел ежедневно и ежечасно.
- Чтобы получить значение, соответствующее расходу энергии за весь отопительный период, полученный расход энергии в месяц нужно умножить на 7 месяцев активного сезона.
Теперь, зная расходуемое количество электроэнергии за весь сезон, вы можете умножить его на тариф и увидеть реальные цифры, которые в денежном соизмерении вам придется уплатить за пользование электрокотлом отопления.
Вычислив требуемую мощность котла, согласно квадратуре вашего дома, вы сможете понять, какая сеть для подключения станет для вас оптимальной.
Чтобы недорого отопить электричеством дом в 100 «квадратов», вам достаточно будет однофазной сети (220 В). Если же квадратура вашего дома достигает 200 м², пожалуй, без двухфазного подключения котла к сети в 380 В вам не обойтись.
Тарифы на электричество в этом случае будут отличаться, поэтому рационально было бы задуматься в данном случае об установке многотарифного счетчика электроэнергии: это позволит вам перевести энергоемкую технику в ночной режим функционирования, когда тарификация будет оптимально снижена.
В чем же заключается основная идея электрообогрева?
Главная идея состоит в том, чтобы сэкономить как можно больше денег, однако при этом отопление электричеством по сравнению с газом должно быть достаточно эффективным. Для того чтобы добиться экономии, существует несколько основных методов. Один из способов экономии зависит от производителей отопительного оборудования. Многие устройства работают только тогда, когда необходимо поддержать определенный температурный режим в помещении. Еще один способ для того чтобы отопление было более экономичным – это усовершенствование отопительной системы.
Посредством электричества можно отапливать далеко не все типы помещений. О сокращении затрат довольно часто задумываются руководители различных предприятий.
Электроэнергию куда более выгодно оплачивать, чем тот же газ или, например, уголь или поленья. Такое самое дешевое отопление электричеством может использоваться не только для местного обогрева, но и для общего.
Составные части электрического отопления
В нашей стране, да и вообще на всем постсоветском пространстве люди просто напросто привыкли к центральному отоплению, поэтому не задумываются об альтернативных отопительных системах или не верят в их эффективность
Многим кажется что организация альтернативных отопительных систем требует больших затрат, однако мало кто принимает во внимание тот факт, что такая система через пару лет себя полностью окупит
Обустройство и устройство теплого пола своими руками для отопления и обогрева частного дома
Теплый пол — дополнительный обогрев в комнате, его нельзя рассматривать как основной источник получения тепла. В очень холодные дни он не способен полностью прогреть воздух в помещении.
Такие полы бывают водяными, когда в полу проходят трубы с нагретой жидкостью-теплоносителем, и электрическими, когда основным элементом отопления выступает нагревательный кабель.
Сделать обустройство теплых полов на водяной основе для отопления в частном доме порой бывает очень сложно. Его работа требует большого количества электроэнергии для нагрева воды, создания принудительной циркуляции теплоносителя. В условиях российской зимы сложно организовать полноценную систему отопления при помощи только водяных или только электрических полов.
Отопление дома теплыми полами — конструкция, включающая в себя целый комплект оборудования: нагревательную секцию, аппаратуру для управления, специальные детали для монтажа и теплоизоляции.
Прежде чем приступить к устройству теплого пола своими руками, следует составить грамотный чертеж, на котором нужно отметить положение термостата на стене, место укладки термодатчика и расположение нагревательного кабеля. Чертеж в последующем лучше сохранить — он может пригодиться при возникновении неисправностей системы или при ремонте в квартире.
Работы по монтажу системы, в которой отопление частного дома теплый пол обеспечивает в полной мере, начинают с укладки теплоизоляционного слоя. Теплоизоляционные материалы (пенополистирольные плиты толщиной 5-10 см) должны быть качественными — это позволит сохранить до 30-40 % расходов на эксплуатацию.
Еще один вариант хорошей теплоизоляции — фольгированные материалы, дублированные поверх лавсаном. Они не разрушаются цементной стяжкой и экономят расход энергии на 10-20 %. Толщина материала — от 3 до 10 мм.
В качестве теплоизоляции также подойдут листы из пробки или фольги, поверх которых монтажной лентой крепят нагревательный кабель. Его конец соединяют с термостатом. На стене определяют место для термостата, поблизости от него устанавливают датчик температур, который проходит между двумя нагревательными кабелями.
Смонтировав нагревательную систему, проверяют ее целостность тестером. Только после этого выполняют стяжку пола цементно-песчаным раствором. Она должна быть толщиной не менее 3 см, только такой слой сможет обеспечить прочность. Включение работающей системы возможно через 28 суток, когда стяжка приобретет максимальную механическую прочность.
Поверх стяжки выкладывают напольное покрытие: линолеум, ковер или плитку. Стоит отметить, что пробка или ковролин, настеленные поверх системы теплого пола, снижают теплоотдачу конструкции. Обогрев дома теплым полом в этом случае может быть малоэффективным и затратным по количеству использованных ресурсов.
При первом включении полы прогревают целые сутки, чтобы окончательно просушить наливной слой.
По сравнению с использованием обогревателя теплые полы считаются экономически выгодными. Расход энергии системы составляет 25 % от мощности нагревательного кабеля, в то время как он способен обеспечивать нагрев от +25 до +40 °C.
Установку теплого пола, где используется греющий кабель, лучше доверить специалистам. В работе могут возникнуть малоизвестные нюансы, которые поставят новичка в тупик: сложная конфигурация комнаты, невозможность поднять стяжкой уровень пола и т. д.
Отопление дома электричеством. Самый экономный способ для вас
Все пояснения об экономии будут рассмотрены на примере двухэтажного дома, который имеет площадь в 100 м2.
- Расчёт кубатуры помещения. Имея 100 квадратов их нужно умножить на высоту потолка, к примеру, 2.7 метра, получается 270 м3. У этого здания утеплённость средней степени, значит, необходимо накинуть ещё 10 процентов к мощности. Собрав параметры в кучу, получается следующий результат (270/20)+10%=15 кВт
- Закупка оборудования. Трубы, краны, фитинги, радиаторы и прочая ерунда обойдётся примерно в 30000 рублей. Что касается котла, то предполагая, что в доме нет 380В, рекомендуется приобрести два электродных котла, мощностью по 7 кВт каждый. Стоимость одного в среднем 15000 рублей.
Электродный котёл
- Управление всей системой. Придётся купить электронный контроллер, с полным фаршем. Планировка расписания работы котлов на неделю вперёд, регулировка температуры котла в зависимости от погоды на улице и много других нужных функций. Стоимость сего чуда техники около 10000 рублей.
Система управления
- Затраты на монтаж. В зависимости от региона проживания стоимость меняется, но в среднем это 30 процентов от стоимости всей системы.
- Дополнительное, но не обязательное электроснабжение. Солнечные батареи, мощность которых 3 кВт, обойдутся вам в 80000 рублей.
Солнечные панели на крыше дома
Что получилось в итоге? Общая сумма затрат без солнечных батарей 70000 рублей. Потребляемая мощность 14 кВт/час, за сутки работы двух котлов при уличной температуре -10, потребление будет около 90 кВт/сутки. Стоимость киловатта света 5.38 рублей, значит, 90х5.38х30=14526 рублей в месяц. Если считать с установленными солнечными батареями, то сумма расходов станет 11500 рублей.
Это один из сотни вариантов обустройства жилья отоплением, что выбрать решать вам.
Примечание! Чтобы понять, как обогреть дом электричеством экономно, нужно знать некоторые хитрости. Одной из них является установка трёхтарифного счётчика.
Тепловые насосы
Самое универсальное альтернативное отопление частного дома – установка тепловых насосов. Они работают по известному всем принципу холодильника, отбирая тепло у более холодного тела и отдавая в отопительной системе.
Состоит сложная на первый взгляд схема из трех устройств: испаритель, теплообменник и компрессор. Вариантов реализации тепловых насосов огромное множество, но наиболее востребованными считаются:
Самый дешевый вариант реализации – «воздух-воздух». По сути он напоминает классическую сплит-систему, однако электроэнергия затрачивается лишь на перекачивание тепла с улицы в дом, а не на обогрев воздушных масс. Это способствует экономии средств, при этом прекрасно обогревая дом на протяжении всего года.
КПД систем очень высок. На 1 кВт электроэнергии можно получить до 6-7 кВт тепла. Современные инверторы прекрасно работают даже при температурах -25 градусов и ниже.
«Воздух-вода» – одна из распространенных реализаций теплового насоса, у которой роль теплообменника играет змеевик большой площади, установленный на открытой местности. Дополнительно он может обдуваться вентилятором, заставляя остывать воду внутри.
Такие установки характеризуются более демократичной стоимостью и простым монтажом. Но они способны работать с высоким КПД исключительно при температурах от +7 до +15 градусов. Когда столбик опускается до отрицательной отметки, эффективность падает.
Самой универсальной реализацией теплового насоса является «грунт-вода». Она не зависит от климатической зоны, так как непромерзающий на протяжении всего года слой почвы имеется повсюду.
В данной схеме трубы погружаются в землю на глубину, где на протяжении всего года температура удерживается на уровне 7-10 градусов. Коллекторы могут располагаться вертикально и горизонтально. В 1-ом случае предстоит бурить несколько очень глубоких скважин, во втором – укладывать змеевик на определенной глубине.
Недостаток очевиден. сложные монтажные работы, которые потребуют высоких финансовых вложений. Прежде чем решаться на подобный шаг, следует посчитать экономическую выгоду. В районах с непродолжительными теплыми зимами стоит подумать и других вариантах альтернативного отопления частных домов. Еще одно ограничение – необходимо большая свободная площадь – до нескольких десятков кв. м.
Реализация теплового насоса «вода-вода» практически ничем не отличается от предшествующей, однако трубы коллектора прокладываются в грунтовых водах, незамерзающих на протяжении года, или близлежащем водоеме. Она обходится дешевле за счет следующих преимуществ:
- Максимальная глубина бурения скважины – 15 м
- Можно обойтись 1-2 погружными насосами
Котлы, работающие на биологическом топливе
Если нет желания и возможности обустраивать сложную систему, состоящую из труб в земле, солнечных модулей на крыше, можно заменить классический котел моделью, которая работает на биологическом топливе. Для них необходимы:
Подобные установки рекомендуется устанавливать совместно с рассмотренными ранее альтернативными источниками. В ситуациях, когда один из отопительных приборов не работает, можно будет воспользоваться вторым.
Принимая решение об установке и последующей эксплуатации альтернативных источников получения тепловой энергии, необходимо ответить на вопрос: как быстро они окупятся? Безусловно, рассмотренные системы обладают преимуществами, среди которых:
- Стоимость получаемой энергии меньше, чем при использовании традиционных источников
- Высокий КПД
Однако следует помнить о высоких первоначальных материальных затратах, которые могут достигать десятка тысяч долларов. Монтаж подобных установок назвать простым нельзя, поэтому проведение работ доверяется исключительно профессиональной бригаде, которая способна предоставить гарантию на результат.
Востребованность приобретает альтернативное отопление частного дома, которое становится более выгодным на фоне дорожающих традиционных источников тепловой энергии. Однако прежде чем начинать переоборудовать текущую отопительную систему, необходимо все рассчитать, рассмотрев каждый из предлагаемых вариантов.
Отказываться от традиционного котла также не рекомендуется. Его необходимо оставить и в определенных ситуациях, когда альтернативное отопление не выполняет своих функций, останется возможность согреть свой дом и не замерзнуть
Ночной тариф и теплоаккумулирующие емкости
Практически во всех регионах страны применяется раздельная система расчета стоимости электричества. При этом в ночное время стоимость одного киловатта существенно ниже, чем днем.
Такое предложение появилось не зря, ведь основная нагрузка на электростанции и распределительные сети днем гораздо выше, чем ночью, а управиться с такими перепадами достаточно сложно. Чтобы избежать этого, частному сектору предлагается режим оплаты, в котором использовать электричество ночью и экономить его днем выгоднее. Реализуется это установкой специального счетчика, запрограммированного считать стоимость электричества строго по установленному расписанию. Остается лишь определить, как обеспечить комфортный обогрев дома, чтобы котел работал в основном только ночью.
Однако перейти на ночной тариф еще пол дела. Нужно сделать так, чтобы тепло вырабатывалось котлом только ночью, когда это стоит меньше, а тепло поступало в дом круглые сутки, по крайней мере, и днем, когда это необходимо.
Решением становится теплоаккумулирующая емкость. Объемный резервуар с утеплением стенок, подключаемый к котлу отопления. Именно в нем будет накапливаться тепло в течение ночи. А днем отдаваться в систему отопления без задействования котла.
Конструктивно бак, может быть, простой емкостью с теплоносителем, включенной в систему отопления, в этом случае объем теплоносителя резко возрастает, как и тепловая инертность отопления. В другом варианте это утепленная по принципу термоса емкость наполненная водой, внутри которой располагается змеевик теплообменника. Объем теплоносителя в системе увеличивается не существенно, зато повышается тепловая инертность самого аккумулирующего бака.
Вода обладает высокой теплоемкостью – 4,1-4,2 кДж*кг/К, каждый литр воды, нагреваясь на один градус тепла, поглощает тепло эквивалентное 1,163 Вт*ч. Выбор подходящего объема емкости определяется с учетом следующих факторов:
- Время нагрева до максимально допустимой температуры должно составить от 2 до 4-х часов при максимальной мощности работы котла.
- Эффективный перепад температуры теплоносителя в баке за время дневного использования не должен превышать 30°С при восполнении теплопотерь здания в течение дня.
Первый пункт можно взять за основу, тогда выбрать минимальный объем резервуара не составит проблемы, учитывая, что мощность котла выбрана именно исходя из реальных теплопотерь по зданию. Например, для котла мощностью 12 кВт в течении t= 4 часа, будет затрачено Qз = 48 кВт*ч, которые должна аккумулировать вода в баке.
Зная теплоемкость воды в эквиваленте λ = 1,163 Вт*ч*кг/K, и учитывая эффективный перепад температуры ΔT= 30°С, не сложно рассчитать объем: V= Qз/ (λ* ΔT)=48000/(1,163*30)= 1375 литра. Данное значение определяет минимальный объем бака.
Максимальный объем бака определяется по второму пункту. Допустим теплопотери в здании – 9 кВт. В течение дня, когда действует больший тариф на электроэнергию, котел желательно не включать вовсе, значит аккумулированного тепла должно хватить на покрытие теплопотерь в течении 12 часов, нужно 108 кВт/ч. По известной формуле объем бака выходит равным 3095 литров. Однако для его нагрева потребуется гораздо больше времени работы котла.
Объем следует подбирать между полученными значениями притом ближе к первому значению, чтобы котел в ночное время не работал слишком долго без перерывов, что может сказаться на его долговечности. При использовании готовых аккумулирующих баков ориентироваться лучше на данные, предоставленные производителем, таблица с указанием времени нагрева всего объема бака при заданной мощности котла.
Схема включения аккумулирующего бака предельно проста. Он подключается к котлу параллельно всей системе отопления, как показано на рисунке.
Первый насос, установленный между котлом и баком, работает одновременно с котлом. Включать их должен контроллер по расписанию или вручную так, чтобы основная работа приходилась на время сниженного ночного тарифа.
Второй насос перекачивает теплоноситель непосредственно к контурам отопления, радиаторам. Он включается по сигналу термостата, определяя оптимальный режим обогрева помещений.
В сухом остатке нужна не сложная доработка:
- Установить бак требуемого объема и дополнительный насос, а также таймер для включения котла в ночное время.
- Перейти на тарификацию электроэнергии с учетом низкой стоимости за кВт*ч ночью.
- В обязательном порядке установить расширительный бак с учетом увеличенного объема теплоносителя в системе.
Количество затраченной энергии не уменьшится, зато счета за электроэнергию будут куда скромнее.
