Экономное отопление частного дома: лучшее топливо для этих дел

Без системы отопления не может существовать ни один современный частный дом, во всяком случае — в нашем, российском понимании условий проживания с учетом реалий климата. Поэтому всякий хозяин, или планируя постройку своих будущих владений, или собираясь проводить модернизацию уже имеющегося жилого дома, к вопросу обогрева помещений обратится непременно. Мало того, отопление становится одной из ключевых проблем, зачатую даже напрямую влияющих на особенности проекта здания в целом.

Естественным является и желание каждого домовладельца добиться максимальной экономичности расходов на содержание своего хозяйства — платить поменьше без ущерба для уровня комфортности проживания. И появляется вопрос – каким же видится действительно экономное отопление частного дома? Давайте попробуем в этом разобраться – на это счет много версий и чуть ли не «легенд», но как кажется, далеко не все из них близки в суровой реальности.

Предупреждаем читателя сразу – никаких универсальных рецептов он пусть не ждет. Слишком уж много разносторонних факторов влияет на конечное решение – от особенностей региона проживания и до финансовых возможностей конкретного «соискателя» наиболее экономичной системы. Будет дана, скорее, своеобразная «информация к размышлению», а каждый заинтересованный уже вправе «примерять» ее на имеющиеся условия, делать соответствующие выводы и принимать собственные решения.

Главное условие экономичности

А начать, наверное, необходимо с того условия, без соблюдения которого все дальнейшее изложение попросту теряет всяческий смысл. То есть без чего любая система отопления заведомо не может быть отнесена ни к какой степени экономичности.

Речь, безусловно, идет о максимальном перекрытии путей для утечек тепла из дома. Или – о продуманной, просчитанной и правильно выполненной системе термоизоляции здания.

В природе все стремится к гармонии и равновесию. И если на общем «холодном фоне» вдруг появляется нагретый объект, неважно какой, то включаются процессы теплообмена, старающиеся в кратчайшие сроки нивелировать разницу в температуре, вывести ее на один общий уровень. Это касается и любого дома – без системы утепления температура внутри будет стремиться снизиться до уличной, и преградой этому становятся только ограждающие строительные конструкции. Которые, кстати, в большинстве случаев обладают не самыми выдающимися показателями сопротивлению этой теплопередаче. Одним словом, тепло будет активно уходить наружу – для этого у него имеется несколько «традиционных» направлений. А объёмы утечек тепла (теплопотерь) будут зависеть от расположения и особенностей конструкции, ее площади контакта с внешней средой, материала изготовления и наличия термоизоляционных качеств.

1 — Теплопотери через перекрытие первого этажа, фундамент, цоколь, подвальные помещения. Эти утечки, кстати, на общем фоне не столь велики — отчасти из-то того, что тепло все же стремится вверх. Так, на эту часть дома приходится от 10 до 15 % от общего количества тепловых потерь.

2 — Внешние стены здания ввиду большой своей площади становятся одним из основных путей утечки тепла. На их долю выпадает до трети (до 35%) потерь.

3 — Окна и двери – особый вопрос, так как многое зависит от их типа, качества изготовления и установки, от режима эксплуатации (насколько часто они открываются). Но в совокупности можно говорить о потерях в 15?25%.

4 — Очень проблемным местом всегда являются чердачное перекрытие или же кровля (в зависимости от специфики здания). Они – естественные преграды поднимающемуся вверх потоку тепла, и при недостаточной термоизоляции потери здесь достигают 20?25% от общего объема, а порой – и больше.

5 — Буквально «магистралью» для выхода тепла (до 30?40%!) могут стать система вентиляции (а без нее – никак) и дымоходы (если они есть). Здесь, конечно, проблема решается не термоизоляцией, а несколько иначе – рекуперацией воздуха, правильной эксплуатацией печных приборов или сооружений, наличием системы задвижек и т.п. Но забывать про это – недопустимо!

Для чего автором на всём этом делается такой акцент? Причина очевидна – нет никакого смысла рассуждать об экономии энергии, если пути утечки тепла оставлять без внимания.

Существуют специальные методики расчета тепловых потерь с учетом специфики здания и климатических условий региона проживания. И проектирование системы отопления как раз и отталкивается от этих расчетов, показывающих, какое количества тепла эта система должна возместить.

Мало того, современное электронное оборудование позволяет воочию распознать уязвимые места в термоизоляции. Достаточно обследовать здание снаружи зимой с помощью тепловизора – сразу обнаруживаются «пробоины», через который тепло стремительно уходит на улицу.

Оставить как есть – это в буквальном смысле слова пытаться «отапливать улицу» с заведомо предсказуемым результатом. И в таком случае не имеет особого значения выбор системы отопления, так как она априори будет крайне неэкономной, убыточной, вне зависимости от используемого источника энергии – пусть даже энергоноситель будет практически дармовой.

То есть только потом, после полного устранения или, где это невозможно, сведения к минимуму тепловых потерь, будет оправдан поиск наиболее экономичной для своих условий системы обогрева жилья. Вот для таких равных условий и будем рассматривать варианты.

Кстати, в общих чертах, но с довольно высокой степенью точности, рассчитать прогнозируемое количество тепловых потерь для отдельных помещений и для всего дома (квартиры) в целом позволяет и предлагаемый на страницах нашего портала алгоритм. По сути, это дает расчётную тепловую мощность системы отопления. А так как этот расчет по своей структуре учитывает наиболее неблагоприятные условия (которые если и складываются в течение зимы – то нечасто и ненадолго), то полученные значения тепловой мощности можно считать гарантированно достаточными для восполнения тепловых потерь.

Если есть желание более предметно оценить будущую систему отопления – рекомендуем перейти по ссылке и для начала рассчитать требуемую мощность системы. Она еще не раз будет упоминаться ниже.

Можно ли самостоятельно рассчитать мощность системы отопления для своего дома?

Да, это возможно – и с вполне приемлемой точностью итогового результата. Переходите к публикации нашего портала, посвященной котлам отопления — в приложении к ней имеется и краткое описание алгоритма, и удобный онлайн-калькулятор с необходимыми пояснениями.

Кстати, по полученным в результате этих вычислений показателям мощности для конкретных помещений подбираются и конечные приборы отопления. Например, в дальнейшем можно подобрать нужную модель радиатора, рассчитать количество секций для разборных батарей, длину контуров «тёплого пола» и т.д. Так что составленную таблицу со значениями тепловой мощности по каждому из отапливаемых помещений лучше всего сохранить – она хозяевам еще не раз понадобится.

*  *  *  *  *  *  *

Теперь – непосредственно к теме нашей публикации. И следующим вопросом рассмотрим экономичность использования различных источников энергии. Для «приведения к общему знаменателю» в приоритете буду рассматриваться системы отопления с жидким теплоносителем, как наиболее популярные и распространённые. То есть когда речь пойдет, скажем, о твердом топливе – мы имеем в виду не обычные печи прямого нагрева, а именно котельное оборудование, обслуживающее весь дом. Аналогично и с электричеством – не отдельные обогревательные приборы, расставленные по комнатам, а целая система отопления с центральным генератором тепла, работающим на электроэнергии.

Ниже будет представлена таблица своеобразного «рейтинга» экономичности – на взгляд автора этих строк. Суммарные баллы пусть никого не вводят заблуждение – это совершенно произвольные критерии оценки. То есть они не показывают, собственно, уровень экономичности – сюда, помимо стоимости энергоносителя, включены вопросы создания системы отопления, доставки и хранения топлива, удобства в эксплуатации, безопасности и другие. Кнопки в каждой из строк таблицы сразу перенесут читателя к более подробному рассмотрению достоинств и недостатков конкретного энергоносителя.

Возможно, некоторые вопросы выглядят спорными – буду рад замечаниям в комментариях к статье.

Вот теперь попробуем разобраться, что за энергоноситель покажется нам наиболее экономичным. А кое-где даже представится возможность чисто математически оценить «бухгалтерию» того или иного источника.

Отопление с газовым котлом

Сетевой газ на сегодняшний день пока не имеет реальных конкурентов по экономичности, то есть по сочетанию стоимости единицы измерения энергоносителя и его энергетического потенциала. Так что все эти «газовые войны» с западными соседями имеют очень серьёзную экономическую подоплеку.

Действительно, стоимость кубометра газа невелика. И даже отопление довольно солидного по вместительности дома не должно пробить катастрофической «дыры» в бюджете семьи.

Кроме того, современные газовые котлы очень высоким КПД, а приборы конденсационного типа, отбирающие тепло даже из получающегося при сгорании газа водяного пара, даже позволяют говорить о превышении 100%! Газовое оборудование относительно недорогое, но зато оснащается своевременной электроникой, автоматически выбирающей оптимальный режим работы системы и за счет поддерживающей котел всегда в «здоровом» рабочем состоянии.

Казалось бы – вот он, оптимальный вариант, и незачем больше «голову морочить».

Однако, вся эта «сказка» возможна лишь в том случае, если дом подключен к газовой магистрали или расположен в непосредственной близости от нее. Или же такое подключение планируется и неизбежно свершится на этапе строительства. Тогда да – нечего и «огород городить», газ становится оптимальным решением.

Правда, общая картина несколько «очерняется» необходимостью составления и согласования по инстанциям проекта установки газового оборудования (любого!). А все это обычно занимает немало времени, нервов, требует материальных затрат — как официальных, так нередко и «теневых», чтобы решение не тормозилось из-за каждого пустяка.

Но зато если эти «административные препятствия» пройдены успешно, и монтаж системы проведен с должным качеством, можно наслаждаться удобством такого отопления при незначительных последующих затратах.

Ориентировочные затраты, кстати, можно и подсчитать самостоятельно. Безусловно, о высокой точности здесь разговора не идёт – это лишь прогноз на среднюю зиму. А как мы знаем, это время года славится своими погодными аномалиями – как в сторону потепления (в последнее время – все чаще), так иногда и в сторону несвойственных для местности лютых морозов.

Калькулятор расчета потребления сетевого газа на отопление

Перейти к расчётам

Насколько кратких пояснений:

• Требуемая тепловая мощность — это как раз та, о которой шла речь выше, в первом разделе статьи. Ее не следует путать с мощностью имеющегося котла.
• Необходимо указать, обычный котёл используется, или конденсационный.
• Если в техдокументации котла указано два значения КПД, то для калькулятора берется значение для Нi — низшей теплоты сгорания.
• В подавляющем числе случаев используется сетевая газовая смесь G20. Но все же лучше уточнить – бывает и G25, а энергетический потенциал у нее несколько ниже.
• Местные тарифы наверняка знает каждый заинтересованный читатель.

Калькулятор покажет средний расход в час, в сутки, в неделю, в месяц, а также за весь отопительный период. Одновременно для месячного и общего расхода будет показан примерный «денежный эквивалент».

*  *  *  *  *

Итак, сетевой газ – это очень удобное решение. Однако, как это ни грустно, говорить о всеобщей газификации жилых домов в России – ну очень преждевременно. То есть во многих случаях предстоит решать вопросы еще и подведения магистрали к месту проживания – а это порой выливается в «космические» для большинства домовладельцев суммы.

А ведь есть еще и населенные пункты, где газовой магистрали нет вовсе.

В таких случаях некоторые владельцы жилья останавливают свой выбор также на удобном и производительном газовом отопительном оборудовании, но уже с использованием сжиженного газа из создаваемых заранее запасов.

Оптимальным решением видится создание крупного подземного хранилища – газгольдера, вместительность которого позволяет обеспечивать автономность если и не на весь отопительный сезон, то на пару месяцев точно. Безусловно, оборудование такого хранилища (включая обязательные проектные изыскания и земляные работы) обойдется в весьма солидную сумму. Да и вызов спецтехники для пополнения запасов газа – тоже не бесплатен. Но многие хозяева, просчитав «бухгалтерию» и сравнив с иными возможностями отопления дома, идут на такие затраты, считая, что по совокупности стоимости сжиженного газа и удобства его применения для отопления – все равно остаются в выигрыше. А переключение современных газовых котлов со всеми их удобствами с сетевого газа на сжиженный – не занимает много времени и не требует особых затрат.

А поддаётся ли расчету расход сжиженного газа?

Да, вполне – если для этого имеются исходные величины. Алгоритм вычислений реализован в калькуляторе расчета расхода сжиженного газа на нужды отопления – ему отведена отдельная страница нашего портала.

По результатам этих расчетов несложно будет довольно точно прикинуть, какие расходы ожидают хозяев в течение отопительного сезона (не забыв прибавить к ним и затраты на транспортное обеспечение).

Итак, подводим итоги по газу:

Отопление на твёрдом топливе

Россия – страна с преобладанием лесистых территорий, и поэтому во многих регионах стоимость твёрдого топлива (дров) бывает даже более выгодной, чем сетевого газа. А некоторые домовладельцы могут похвастать и практически бесплатным источником.

Но вот по остальным критериям оценки – не все так благополучно, и поэтому на лидерство подобные системы отопления претендовать никак не могут.

Одна из ключевых проблем – это необходимость частого регулярного вмешательства человека в работу системы. Хотя бы потому что котел требуется загружать дровами, а при их сгорании – проводить чистку зольной камеры.

В определённой степени острота этого вопроса снижена в котлах длительного горения, работающих по принципу дожига пиролизных газов. Есть оборудование, работающее на пеллетах (мини-брикетах), оснащенное линией автоматической подачи топлива.  Но это лишь удлинение промежутков между загрузками, пусть до 12 ? 15 часов или даже до нескольких суток. Полностью избавиться от такой необходимости – не получится априори.

Еще один большущий минус – цикличность работы системы. То есть выраженное чередование стадий загрузки, розжига, выхода на полную мощность, прогорания, остывания, очистки камер — и так далее.

Чтобы такие температурные скачки не отражались на работоспособности всей системы, необходим буферный бак – теплоаккумулятор. Он станет накапливать тепло в те периоды, когда оно вырабатывается с излишком, и отдавать его батареям в периоды временного простоя котла. Решение хорошее, но весьма недешевое в исполнении.

А какой объем буферного бака необходим?

Это зависит и от расчетной мощности системы отопления, и от параметров твердотопливного котла, и от выбранного режима его работы. Провести необходимые вычисления поможет наш калькулятор расчета объема теплоаккумулятора.

Следующая проблема – хранение запасов твёрдого топлива требует соблюдения определённых условий и немало места. Неважно что это – хорошо оборудованная дровница на улице или сухое помещение (бункер) для угля, брикетов, мешков с пеллетами и т.п.

Есть и другие неприятные аспекты, делающее использование котельного оборудования, скажем так, малокомфортным, пусть на фоне дешевизны или даже полной бесплатности твердого топлива.

Попробуем «подвести черту»:

И все же это – почетное второе место. При невозможности использовать газ большинство домовладельцев в первую очередь обращают внимание именно на твердое топливо.

Отопление с электрическим котлом

Многие, возможно, кинутся спорить – мол, электричество по дороговизне должно занять последнюю строку. Но в статье излагается субъективное мнение автора, открытого к диалогу, и он видит пока так.

Изо всех остальных типов электрическое отопление – наиболее простое в реализации. Достаточно, чтобы к дому была подведена линия питания нужной мощности – все остальное можно выполнить самостоятельно.

Оно и понятно – никакого открытого пламени, полное отсутствие необходимости дымохода. На размещенной выше иллюстрации  котел вообще висит на деревянной стене — это неудивительно, так как агрегат никогда не разогревается до критически высоких температур, выше 90-95?. Огромный плюс в плане пожарной безопасности дома!

Электрические котлы представлены в широком разнообразии, в том числе – и по принципу преобразования электрической энергии в тепловую. Огромным достоинством является то, что такие приборы поддаются очень точной регулировке, как правило – оснащены современной электроникой, позволяющей автоматически выбирать и поддерживать оптимальный режим работы системы. Этим достигается максимально возможное энергосбережение.

Что собою представляют электрические котлы отопления?

Познакомиться с существующими разновидностями такого котельного оборудования оценить достоинства и недостатки каждой, увидеть основные характеристики популярных моделей читатель сможет, если перейдет по ссылке к статье, полностью посвященной электрическим котлам отопления.

Можно сказать, что единственным значимым недостатком электрического отопления является высокая стоимость электроэнергии. Это обстоятельство как раз и отпугивает многих от перспективы обзаведения именно такой системой.

В определенной степени эта проблема упрощается установкой уже упомянутого ранее аккумулятора тепла. Тогда, если в регионе проживания действует многотарифная система отплаты, можно «загружать бак теплом» в период действия ночного тарифа — и постепенно расходовать в течение суток. Модули управления большинства котлов позволяют выполнять подобное программирование.

А досужие измышления про повышенную опасность поражения током – оставьте бабушкам. Электрические котлы, с их встроенными системами защиты, при грамотно выполненном подключении к сети — ничуть не опаснее в этом плане, чем кофемолка или утюг.

Итак, резюмируем:

Понятно, что при полном переходе на электрический обогрев особое значение приобретает качество термоизоляции здания. Слишком дорогим получается «обогрев улицы».

Отопление на жидком топливе

Про это отопление писать много смысла нет – по той причине, что в российской сфере частного домостроения оно особой популярности и не обрело. Налицо сочетание и высокой цены, и явно недостаточного комфорта в эксплуатации.

Согласитесь, что назвать ту же солярку или керосин дешевым видом топлива – ну никак не получается. Несколько поменьше, возможно, придётся заплатить за мазут или отработку – но у них и показатели теплоотдачи пониже.

А в целом – топливо необходимо доставить в достаточном количестве и организовать его хранение – прослеживается некая аналогия с газгольдером, рассмотренным выше. Степень пожарной безопасности и хранилища, и котельной – всем должна быть понятна без объяснений. Добавьте сюда еще и наличие характерного для нефтепродуктов запаха – и расклад не в пользу такой системы становится очевиден.

Можно и самостоятельно оценить примерные расходы на отопление жидким топливом – это без учета транспортных проблем.

Сколько потребуется жидкого топлива для обогрева дома?

Наверняка немало, но лучше иметь более предметное представление. В этом вам поможет калькулятор расчёта жидкого топлива на нужды отопления, размещенный на нашем портале. Там же – и все необходимые пояснения.

Кстати, нередко применяется принцип многотопливного котла. Это означает, что топочная камера дровяного котла предполагает возможность установки горелок, работающих, например, на сетевом или сжиженном газе или на жидком топливе.

Тогда, конечно, котельный агрегат обретает отличную универсальность. В зависимости от складывающихся обстоятельств можно переходить от одного типа топлива к другому.

Отдельно рассматривать плюсы и минусы нечасто встречающихся и непопулярных жидкотопливных систем не станем – из изложенного все уже становится понятно.

Альтернативные источники тепловой энергии

Эту категорию автор намеренно поставил на последнее место. Но вовсе не потому, что отрицает возможности и, вне всякого сомнения, огромное будущее таких источников энергии.

Цель – немножко «охладить головы» тем соискателям, кто готов «поставить на карту» всё для достижения не вполне ясно выраженной цели.

К альтернативным источникам чаще всего относят энергию ветра, солнечных лучей, а также геотермальное тепло. Есть и некоторые иные варианты – но они выражены в меньшей степени.

• Ветер отметаем сразу – создать в частном хозяйстве ветряк, которой бы покрыл потребности в электроэнергии для отопления дома – априори невозможно.
• Солнечные коллекторы могут обеспечивать нагрев воды или теплоносителя. Но для этого требуются немалые площади «приема» солнечных лучей, а сама система становится чрезвычайно зависима и от времени года, и от времени суток, и от текущей погоды. То есть лучше коллекторы рассматривать лишь в роли одного из источников тепла, отдаваемого в общую «копилку» (теплоаккумулятор).

Видео: Солнечный коллектор, как дополнительный источник тепла в системе отопления с твердотопливным котлом

• Наконец, тепловой насос, работающий за счет разницы температур на поверхности земли и в глубине грунта (ниже уровня промерзания на глубине почти постоянно поддерживается температура в 10?12 ?, благодаря геотермальной «подпитке». Да, это направление очень перспективное, но оно, надо полагать, находится в самом начале пути своего развития. Оборудование пока что очень дорогое, а его монтаж требует очень масштабных работ для размещения трубчатых или зондовых теплообменников на глубине. Тол есть затраты предстоят – колоссальные, связанные и с приобретением, и с установкой, и пусконаладочными работами.

И при всем этом следует правильно представлять, что даже пуск системы вовсе не говорит, что отныне вы будете обогреваться полностью бесплатно. Да, система становится, должно быть, самой экономной! Но платить за отопление все равно придётся – работа теплового насоса требует не слабого потребления электроэнергии. Рассчитывать на окупаемость, в принципе, можно. Вот только достигнута она будет, возможно, уже при жизни ваших детей, а то и внуков.

То есть не надо надеяться, что, взяв, скажем, кредит под такое строительство, можно будет легко и быстро рассчитаться за счет экономии. Нет, это становится инвестицией в довольно далёкое будущее.

Надо надеяться, что развитие технологий позволит вскорости рассматривать эти источники в качестве равных при оценке всех вариантов. А пока – уж как есть…

Только вследствие вот такой неопределённости альтернативным источника было отведено пока что последнее место в нашем «рейтинге». Но они своё еще отыграют!