От печки до ядерного синтеза. Как отопить дом без газа?
Печи
На дворе 21 век, но самый древний способ обогрева жилища по-прежнему популярен. Видов печей множество – эта тема стоит отдельного разговора. Пока же скажем, что наиболее распространены печи средней теплоемкости, которые топятся два раза в сутки. Помимо отопительных, существуют комбинированные печи, предназначенные для варки пищи и нагрева воды.
Плюсы
1. Низкая стоимость по капитальным и эксплуатационным затратам. Для строительства печи требуются кирпич, глина, песок и известь. Металл расходуется лишь на колосниковую решетку, дверцы и задвижки. В качестве топлива используются недорогие уголь и дрова.
2. Создание в доме особой атмосферы уюта. Безусловно, печь в доме – это не чужеземный аристократ камин. Она уходит корнями в русские сказки и воспоминания о бабушкином домике в деревне. В традиционный, «под старину», дизайн печь вписывается идеально.
Минусы
1. Сложности в эксплуатации. Владельцы домов с печным отоплением не могут позволить себе жить по принципу «поставил и забыл». Им необходимо помнить о двухразовой топке, о пополнении запасов топлива и его хранении, об уходе за печью — чистке дымоходов и т.д. Кроме того, помещение, где расположена печь, периодически загрязняется углем и сажей.
2. Пожароопасность и опасность отравления угарным газом — окисью углерода.
3. Печь занимает до 5% полезной площади помещения, что гораздо выше всех других отопительных систем.
4. Низкая эффективность для больших зданий. По строительным нормам соорудить печь в двухэтажном коттедже, конечно, можно. Но его владельцу грозят такие проблемы, как неравномерный прогрев здания, потребность в больших запасах угля и бесконечные хлопоты по поддержанию огня в очаге. Так что лучше использовать печь для обогрева маленьких дач.
Твердотопливный котел
Уголь и дрова можно сжигать не только в печи, но и в твердотопливном котле, в результате чего нагревается теплоноситель – вода. Радиаторы отапливают этой водой помещение. Твердотопливные котлы бывают классические и пиролизные, или газогенераторные. Последние более совершенны, но они и дороже, а также более требовательны к качеству топлива. Существуют также универсальные котлы, способные сжигать не два, а три или даже четыре вида топлива. Это позволяет в случае необходимости перейти от угля, например, к жидкому топливу.
Плюсы
1. Низкая стоимость отопления благодаря недорогому и доступному топливу.
2. Высокая безопасность системы отопления благодаря отсутствию взрывоопасных веществ.
Минусы
1. Сложности в эксплуатации — «поставить и забыть» тоже не получится. Котел нужно загружать топливом от 2 до 6 раз в сутки, а в некоторых дорогих и габаритных моделях — еще чаще. Несколько раз в месяц котлу требуется чистка — вынос остатков топлива, очистка камеры сгорания от смол, дегтя и т. п. Для нормальной работы потребуется и дымоход с хорошей тягой, а для пиролизных котлов — строго сухие дрова (с влажностью не более 20%).
2. «Неповоротливость»: котлы иногда требуют трудоемкого и длительного прогрева при холодном запуске, не могут сразу выйти на максимальную мощность после полной загрузки топливом, а при выключении неспособны быстро прекратить вырабатывать тепло.
Жидкотопливный котел
Как понятно из названия, от своего твердотопливного собрата он отличается видом топлива. Чаще всего применяется солярка, поэтому такие котлы еще называют дизельными. Существуют котлы, работающие на керосине и других нефтепродуктах, а также на рапсовом масле. Бывают водогрейные и паровые котлы на жидком топливе, вторые более компактны и удобны в монтаже.
Плюсы
1. Высокая производительность. КПД водогрейных котлов составляет не менее 92 процентов, что позволяет применять их для отопления больших зданий.
2. Для монтажа дизельного котла, в отличие от газового, не требуются большого количества разрешительной документации.
3. Экологичность – правда, применительно только для котлов на рапсовом масле. Для дизельных котлов все скорее наоборот.
Минусы
1. Сложности с хранением топлива. Как правило, солярку либо хранят в самой котельной, либо в специально обустроенных ямах в стальных емкостях.
2. Пожароопасность топлива.
2. Высокая стоимость топлива и его доставки.
Электрическое отопление
Основная идея электрокотла та же, что у всех других котлов. Но теплоноситель в нем нагревает стальной теплообменник, в который вмонтированы тепловые электронагревательные элементы (ТЭНы). Наиболее экономичны котлы с блоками электронного управления, позволяющими плавно регулировать мощность. С помощью выносных термостатов и программаторов можно менять температуру в помещении по заданному графику.
Плюсы
1. Экологичность системы, так как при электрическом отоплении отсутствуют вредные выбросы.
2. Невысокая стоимость и простота монтажа оборудования.
3. Удобство эксплуатации. Для электрокотла не требуется отдельного помещения, он компактен, многие модели можно повесить на стенку. В случае отключения электричества затем включается автоматически.
Минусы
1. Выделенной электрической мощности в доме может не хватить для работы котла. Для дома с отапливаемой площадью 100 кв. м понадобится мощность порядка 10 кВт, для площади 200 кв. м – в два раз больше. К сожалению, выделенная мощность в большинстве домов составляет менее 10 кВт, а значит, рассчитывать на отопление электрокотлом большого коттеджа не стоит. К тому же установку котла мощностью 10 кВт и выше предписывается согласовывать с энергонадзорными органами.
Оговоримся, что это не относится к каркасным зданиям – их еще называют «дома по канадской технологии». Если каркасный дом правильно спроектирован и смонтирован с соблюдением всех норм, он имеет высокую теплоэффективность и затраты на обогрев, а значит, электрическую мощность можно снизить в 2 и более раз.
2. Электрокотел плохо применим в районах с периодическими отключениями электроэнергии.
3. Из-за высокой стоимости электроэнергии отопление дома только силами электрокотла делает его одним из самых дорогостоящих.
Хорошей альтернативой электрокотлам являются теплоконвекторы, так же работающие от сети. Это разновидность нагревателей, которые работают на воздухе, – он циркулируют по телу прибора и нагревается через внутренний металлический элемент. К плюсам теплоконвекторов относятся простота монтажа, автоматическое регулирование теплоотдачи, безопасность и экологичность. Кроме того, приборы отлично вписываются в любой интерьер – есть широкий выбор формы, цвета и материала кожуха. За небольшую доплату можно установить и GSM-управление: удаленно включать конвектор перед приездом на дачу: добрался – а дома уже тепло…
Тепловой насос
На сегодня, пожалуй, это самый модный из альтернативных способов отопления во всем мире. Правда, пока не в нашей стране. Суть метода – тепловой насос извлекает тепло, накопленное в глубинах земли, в воде и воздухе. Конструкция, которая непосредственно собирает это тепло, называется внешним контуром. Он бывает водяным, горизонтальным земляным, вертикальным земляным (скважиной), воздушным. Их отличия друг от друга, достоинства и недостатки – также тема отдельной статьи. В целом же тепловой насос можно оценить так.
Плюсы
1. Высокая эффективность: потратив 1 кВт электроэнергии в приводе насоса, можно извлечь 3-4, а часто и до 5-6 кВт тепловой энергии.
2. Высокая экологичность. Потребляя геотермальную энергию, тепловые насосы не загрязняют атмосферу вредными выбросами.
Минусы
1. Высокая стоимость монтажа оборудования и строительства внешнего контура, особенно вертикального земляного. В среднем монтаж не самой дорогой системы для дома площадью 200 кв.м. обойдётся заказчику более чем в 600 тысяч рублей.
2. Ограничения по температуре окружающей среды. При падении температуры снижается КПД теплового насоса. Например, если в него попадает воздух с температурой -250, то мощность нагрева падает до уровня 15% от номинальной. Поэтому тепловой насос в северных районах может использоваться скорее как дополнительный источник тепла.
Солнечные коллекторы
Солнечный коллектор – это устройство для преобразования солнечной энергии в тепловую с последующей передачей ее теплоносителю. Бывают плоские и вакуумные коллекторы. Более эффективны вторые, устроенные по принципу термоса. Главным их узлом является модуль из герметично запаянных цилиндров из специального чернёного стекла. Внутри каждого находится трубка-абсорбер, по которой циркулирует теплоноситель.
Плюсы
1. Экологичность – что может быть лучше, чем греться солнечным теплом! Поэтому солнечные коллекторы – неотъемлемая часть все более популярных в наше время экодомов.
Минусы
1. Непостоянство характеристик как в течение суток, так и в течение года. Солнечные коллекторы пока слишком зависимы от природы, а потому не могут быть основной системой отопления. Существуют отдельные примеры домов, где солнечные коллекторы дают до 90-95% от всего тепла. Но это пока исключение.
2. Высокая стоимость монтажа и обслуживания системы.
3. Дом с солнечными коллекторами должен быть утеплен. Снижение теплопотерь — обязательное условие для системы отопления солнцем. Утепление дома еще больше удорожает установку гелиосистемы.
