Водяное отопление
Вроде бы здесь все просто - берем котел, он греет воду для системы отопления, и она циркулирует по системе отопления, нагревает радиаторы и теплый пол, и в доме становится тепло.
В нашем климате отопление - один из ключевых вопросов при эксплуатации дома, и если дом сделать теплым, то отопительные проблемы уменьшаются в разы, а возможно, и на порядок. И наши нормы по энергосбережению по сравнению с немецкими - просто "детский сад". Но дом все равно надо чем-то обогреть.
Первый фундаментальный вопрос - чем топить?
Удобнее всего - магистральный газ. Он сам подается в котел и при сгорании практически не образует вредных веществ. Продукты сгорания газообразны и все вылетают в трубу. Если считать только стоимость газа, то цена киловатта тепла - самая низкая из всех видов топлива.
Но его подведение требует значительных организационных усилий и часто стоит очень недешево. В Подмосковье есть случаи, когда за это удовольствие просят полтора-два миллиона рублей. А в некоторых местах это невозможно вообще. Так что экономичность, с учетом этих затрат, может оказаться фиктивной. И процесс получения магистрального газа запросто может растянуться на пару лет. В других местах - конечно, дешевле, но это далеко не везде. Кроме этого, при решении отопления магистральным газом вы попадаете в сферу действия наших газовых служб, а это локальные монополисты со всеми вытекающими..
Например, в моем первом немецком доме немцы насчитали, что для отопления нужно 16 киловатт мощности (это с учетом нашего климата и теплоизоляции дома), с запасом на экстремальные холода - 24. А наши газовщики - 45. Им на утепление дома - наплевать. А если поставить котел меньше, то при сдаче дома в эксплуатацию у хозяина могут возникнуть проблемы. А коль котел - 45 киловатт, то надо бы предусмотреть и радиаторы отопления на соответствующую мощность.. А это все - деньги. Каждый дополнительный киловатт и мощности и котла, и радиаторов стоит денег. И работа по их установке - тоже. И их придется потратить совершенно напрасно.
Корме этого, котел, рассчитанный на 45 киловатт, не может работать с мощностью в 5 или 10 киловатт - он просто отключается, а потом включается снова. В лучшем случае нижний диапазон мощности - 25% от номинала, а обычно - не менее 33 или даже 50%. И именно момент запуска - самый неприятный при его эксплуатации - в дымоходе образуются "не слишком полезные" вещи.. А при больших холодах и обмерзает дымоход именно тогда, когда котел выключен, или запускается, или остывает после выключения..
У меня складывается ощущение, что их главная забота - чтобы у нашего "Газпрома" всегда был немеряный внутренний рынок сбыта..
Так что магистральный газ - это очень удобно, но не всегда доступно и дешево.
Жидкое топливо - тоже вполне подходящий источник энергии. Здесь никаких согласований с газовыми службами нет. Но это один из самых дорогих источников энергии. Пара тройка тонн дизельного топлива на сезон - это еще очень хорошо.
И на участке надо будет закопать емкость для его хранения, откуда подавать в котел. А при нашем качестве топлива и отрицательных зимних температурах это может оказаться серьезной задачей. Кроме этого, часто запах дизтоплива ощущается не только в котельной, но и в других частях дома.
Твердое топливо использовалось у нас испокон веков. Но для отопления дома даже в 150 м2 на сезон его требуется не одна машина, а подачу в топку механизировать сложно. Поэтому надо таскать и подбрасывать его в котел. Если вовремя не подбросить - котел погаснет, а там и до замерзания воды в системе отопления недалеко, со всеми вытекающими..
Основными разновидностями являются уголь, дрова, деревянные топливные брикеты и деревянные топливные гранулы - пеллеты.
Сейчас есть механизация (хотя и очень недешёвая) для автоматической подачи пеллет и угля в небольших фракциях (котлы "Карборобот"). Хотя угли и более калорийные, для отопления индивидуального дома их использовать неудобно - при сгорании образуется довольно много золы (до 60%), и ее надо вынимать куда-то девать. По составу она такова, что даже на грядку не высыпать и на удобрения она не годится.
В этом отношении самыми интересными являются деревянные пеллеты (диаметром 6-8 мм) и брикеты (диаметр 10-12 см). У них зольность часто менее 0.5-1%, и эту золу вполне можно высыпать на грядку для удобрения.
Есть и еще один вид топлива - сжиженный газ. Все его видели в баллонах. По текущим затратам он может оказаться существенно - в 1.5-2 раза дешевле жидкого топлива (разве что вы будете собирать использовать отработанное масло в окрестных автосервисах). Но придется либо регулярно менять баллоны, либо закопать на участке один большой баллон под названием "газгольдер", емкостью 3-4-5 тыс. литров, подвести трубу с этим газом к дому...
Сам газгольдер и его подводка газа к дому сейчас стоит 300-400 тыс. руб.
Выбор основного топлива для дома - вопрос крайне серьезный.
Но если пойти по "немецкому" пути при утеплении дома, то он значительно облегчается и необходимость в подводке магистрального газа, если это сложно и дорого, вполне можно преодолеть, сохранив комфортные условия жизни.
Даже если построить дом по немецким нормам для нашего климата, то одного баллона сжиженного газа может хватить почти на месяц отопления дома 150м2! Соответственно, уменьшится и потребность в любом другом топливе. Правда, при этом придется перейти и на немецкие нормы вентиляции. А можно построить дом и потеплее их "вражеских" норм - например, с расходом 1.5-2 литра топлива на м2 в год. У них давно есть такие дома!
Потребность в топливе можно уменьшить за счёт грамотного управления отоплением - например, в то время, когда дома никого нет, поддерживать невысокую температуру. А теплый дом с выключенной системой вентиляции, за сути остывает на 1-2 градуса!
При отсутствии магистрального газа, сжиженный газ мне представляется самым интересным и удобным видом топлива.
Вот выдержка из письма мне специалиста по системам автономной газификации:
"для Ваших домов с расходом 3 литра солярки на 1 м2 на 200 метровый дом будет расходоваться ( с учетом плотности газа 0,55 кг/литр и теплоты сгорания, КПД газовых конденсационников 110% и среднегодового коэффициента эффективности низкотемпературного газового отопления по сравнению с высокотемпературным солярочным 1,5) около 500 литров газа пропан-бутан на дом в год, то есть на сумму 5500 рублей. Система автономной газификации делается за 2 дня и ее стоимость 350 тыс. рублей., газификация природным газом занимает несколько месяцев и ее цена 700 тыс. рублей. На разницу 350 тыс. можно отапливаться сжиженным газом 60 лет! Одной заправки газовой емкости хватит на 8 лет ! Зачем тогда вообще заморачиваться на природный газ для Вашего энергоэффективного дома? Это не окупится при жизни одного поколения. Достаточно сжиженного газа и электричества как резервного источника."
Конечно, на самом деле цифры будут не такие красивые: кроме отопления нужно еще готовить воду для горячего водоснабжения, кпд котла может быть и не таким высоким, а цена газа, скорее всего, будет расти.Но эти корректировки изменят общую цифру процентов на 10-15, и в итоге на одной заправке такой системы можно будет прожить не 8, а всего (!) 6-7 лет. П
люс к этому - сжиженый газ - очень хорошее топливо для небольшого электрогенератора (не застывает зимой, как солярка, выхлоп очень чистый). Это реальшый шанс сделать дом очень малозависимым от внешних источников.
Резервирование
Работа системы отопления жизненно важна, и при наших реалиях необходимо позаботиться о ее резервировании, хотя бы - по топливу. Например, магистральный газ взял, и перестал поступать. Так бывает довольно часто там, где расходом газа зимой бывает очень низким в холодное время (например, в малообитаемых коттеджных поселках). В трубах образуется что-то, внешне напоминающее ледяную крошку (название вылетело из головы) и забивает газопровод .. А если у вас котел на жидком топливе, то и в нем топливо может перестать поступать - например, какой-нибудь шланг забился, или солярка застыла, топливо оказалось некачественным. Поэтому резервирование - необходимо.
Одним из аварийных источников тепла в небольшом доме является камин. Нужно предусмотреть у него функцию нагрева воздуха хотя бы на 8 киловатт, и возможность работы без присмотра (наличие стеклянных дверец топки). Камин для отопления не совсем удобен, он греет только воздух, и дрова в него придется подбрасывать довольно часто, но часть проблемы он решит. Современные закрытые камины (со стеклянными дверцами) имеют КПД более 70% и способны гореть несколько часов.
При водяном отоплении надо также позаботиться о том, чтобы и система отопления не была разморожена - т.е. поддерживать положительную температуру теплоносителя. А если она сможет нормально работать на альтернативном топливе - это будет просто замечательно. Для этого часто в котлы встраивают электрические нагреватели, которые включаются системой управления котла и не дают замерзнуть теплоносителю.
Одним из самых интересных вариантов кажутся двухтопочные котлы. (не путать с комбинированными). У них есть две топки - одна для жидкого или газообразного топлива, другая -для твердого. И что замечательно, они могут работать совместно! Например, вы зажгли в таком котле дрова, через некоторое время они стали прогорать и вода в системе отоплении стала ниже установленной нормы. В этой ситуации может бытьавтоматически запущена вторая топка - с жидким топливом или газом. Понятно, что такой котел задачу резервирования по топливу решает замечательно. А при эксплуатации дома в режиме дачи основным может быть твердое топливо, а баллонный газ избавить он необходимости подбрасывать дрова слишком часто. Да и горячая вода таким котлом готовится гораздо удобнее, чем обычным твердотопливным - увеличился расход - включился газ. Уменьшился расход - газ выключился.
Баллон с сжиженным газом теоретически может быть способом резервирования для перебоев с подачей магистрального газа, но надо иметь в виду, что состав у этого газа - другой, и у всех известных мне газовых котлов при переходе на другой вид газа требуется перенастройка. В этом смысле альтернатив двухтопочным котлам найти пока не удалось. (или ставить два разных независимых котла, каждый со своей системой управления)
При применении баллонного газа (в наших обычных красных газовых баллонах) для отопления необходимо иметь в виду, что даже при наличии в баллоне газа котел не сможет с ним длительное время работать на большой мощности (например, 15 киловатт): интенсивное испарение газа в баллоне понижает его температуру, баллон обмерзает, и количество выдаваемого им газа снижается. В этом случае его оказывается достаточным для выдачи котлом 3-5 киловатт. Но для действительно теплого дома дольше и не надо. И эта задача с обмерзанием баллона решается совсем просто.
Виды котлов и оборудование котельной.
Самая существенная классификация котлов - по материалу топки. Настенные котлы имеют топку из нержавеющей стали, и срок их службы - примерно вдвое ниже, чем у напольного котла того же класса и того же производителя. (15-25 лет вместо 30-50 лет). У напольных котлов обычно топка - чугунная, поэтому часто их вес достигает 400 кг - под него нужно прочное основание. Бывают и напольные котлы с топкой из нержавейки (но потолще, чем у настенных), и в этом случае их срок службы сравним с напольными.
Второй важный параметр котла - его КПД. У современных газовых котлов он должен быть не менее 93%. Но есть котлы, где он объявлен на уровне 105-109 процентов. Эти котлы называют конденсатными и они используют теплоту, высвобождаемую при конденсации водяных паров в отработавших газах. Понятно, чем выше КПД котла - тем ниже температура его "выхлопа". У конденсатных котлов она часто не превышает 40-60 градусов, и поэтому им годятся очень легкие дымоходы. У них они обычно бывают двухслойными (типа "труба в трубе") - по внутренней трубе идет выхлоп, по внешней - воздух для работы котла. по сути, это и не дымоход вовсе, а выхлопная труба, которую можно пропустить через стену дома их котельной наружу.
Поскольку котел - контенсатный, то из этой трубы не капает влага, и не портит внешнюю отделку дома. Кроме этого, дымоход стоит ощутимых денег - для дома в два этажа, в зависимости от изготовителя дымохода - это 1.5-2.5 тыс. евро. Если добавить его к стоимости обычного котла, то конденсатный котел становится существенно более интересным по стоимости.
Такой "дымоход" можно вывести на улицу прямо в стене котельной, и дом лишается одной довольно опасной детали - горячего дымохода, проходящего через деревянные перекрытия и крышу. Это безусловное благо.
Но конденсатные котлы дороже обычных, "атмосферных" - обычно в 1.5 раза, поэтому у нас крайне малопопулярны. А немцы на наши атмосферные говорят - "антиквариат" - у них ставят только конденсатные. Но с учетом дополнительных расходов и небольшой мощности, требуемой у них для отопления дома, затраты практически выравниваются. В "плюсе" остается ежегодная экономия на топливе и хороший современнный котел, практически не требующий обслуживания
Это лишний пример того, что "подетальная оптимизация "стоимости дома - не работает.
Еще одна важная,но не очевидная деталь - комплектность котла при поставке. Чаще всего котел поставляют в минимальной (по сути - нерабочей) - комплектации. Чтобы цена была привлекательнее. Мои изыскания по котлу для первого "немецкого дома" дали следующие любопытные цифры (на примере котла 45 киловатт известного немецкого производителя):
- сам котел - 64 тыс. руб
- комплект оборудования, чтобы система отопления стала работоспособной, насосы, группы безопасности, расширительные баки и куча другого добра), правда, включая бойлер 300 литров для горячей воды - 99 тыс. рублей.
Понятно, что и работа по монтажу и запуску такой котельной из всех этих деталей тоже весьма ощутима.
Но бывают и другие варианты комплектации - когда весь котел, вместе в бойлером, насосами, кранами, и т.д. собраны на заводе, и даже немецкими руками. На место он "втыкается" за полдня. Разве что наличие теплого пола потребует разделения одного контура отопления на два... Мне такие котлы кажутся более предпочтительными. Разница в цене, с учетом монтажа, оказывается минимальной, а рисков "кривых рук" - гораздо меньше.
У жидкотопливных котлов температура выхлопа - повыше, а у котлов на твердом топливе - еще выше. И дымоходы там нужны существенно более серьезные, а это - дополнительные деньги и риски. Необходимо иметь в виду, что в дымоходе, особенно у конденсатных котлов, образуется конденсат (по несколько литров в час), который является слабым раствором кислоты, и его иногда надо нейтрализовывать перед сливом в канализацию.
Современная система отопления не работает без электричества - оно нужно и для работы насосов, и системы управления котла. Можно сделать систему отопления энергонезависимой, но в этом случае ее эксплуатационные свойства будут существенно хуже. Например, придется забыть про теплый пол и оперативное регулирование температуры по помещениям.
Часто в систему отопления пытаются залить антифриз, чтобы избежать размораживания. Тем самым отсекается возможность использования современных импортных котлов - они не предназначены для такой работы, вы мгновенно лишаетесь гарантии и срок службы котла уменьшается катастрофически.
Трубы, радиаторы и т.д.
По мнению немца, для нашего климата в системе отопления лучше использовать стальные батареи. Трубы - или металлопластик, или сшитый полиэтилен (PEX).
Отопление электричеством.
Если посмотреть пошире, то есть еще один способ отопления - электричество. Для него не надо никаких труб, такую систему отопления - не разморозить, она самая простая по устройству и эксплуатации. И управление - самое гибкое. И стоит она в разы дешевле водяной. На съэкономленные деньги можно отапливаться десятки лет.
Но есть и две очень серьезные проблемы:
- это самая дорогая энергия,
- имеющейся подведенной мощности может не хватить.
Для действительно теплого дома электроэнергии на отопление надо совсем немного, но кроме отопления, есть еще и другие потребители электроэнергии.
Даже с учетом системы гарантированного снабжения дома с использованием мощных аккумуляторов она может обойтись существенно дешевле, но нам это очень непривычно. И это, пожалуй, главная проблема.
Отопление на электричестве - отдельный немаленький вопрос, и такое отопление в наших условиях надо резервировать. Но это отдельная "песня", и об этом - в другой раз.
