Лучшие способы отопления частного дома

Какого типа отопление частного дома самое дешевое на практике

В период с ноября по апрель на большей части нашей страны стоимость обогрева дома часто превышает остальные коммунальные платежи. Поэтому ещё на стадии проектирования жилища необходимо определить самый экономный способ отопления частного дома. Выбор может меняться в зависимости от доступности подключения к централизованным сетям газо- и электроснабжения, а также цен на энергоноситель.

Рассчитывая полную стоимость отопления, учитывают:

• расходы на подключение к сетям;
• стоимость приборов, материалов и монтажа системы отопления;
• цену на энергоноситель;
• амортизационные расходы.

Опосредованные расходы, например, на постройку хранилища дров или угля включают в стоимость хозяйственных помещений.

Читайте в статье

Окупаемость вложений в снижение теплопотерь

Всё потребляемое тепло уходит из дома через строительные конструкции: пол, стены, перекрытия, кровлю и окна (двери).

Наглядное изображение теплопотерь частного дома.

Понять насколько эффективна теплоизоляция можно воспользовавшись калькуляторами теплопотерь.

Пример. Одноэтажный дом 6х6 м с высотой стен 3 метра из керамзитобетонных блоков толщиной 40 см, перекрытый бетонной плитой 20 см. Площадь стен составит 72, площадь потолка — 36 м 2 . Разница между наружной и комнатной температурой 40 о С (на улице -20, внутри помещений +20).

Без учёта окон и дверей, теплопотери через строительные конструкции составят примерно 20 кВт (8,7 через стены и 12,2 через перекрытие).

Если утеплить стены пенопластом толщиной 100 мм, а потолок – пенополистиролом 50 мм, то потери снизятся до 3 кВт (1,4 через стены и 1,6 через потолок).

Даже самые приблизительные расчёты показывают, что утепление современными материалами позволяет снизить затраты на энергоноситель более чем в 5-7 раз.

Замена одного окна площадью 2 м 2 с деревянной рамой на двухкамерное из пластика даёт ежегодную экономию топлива около 350 рублей. В среднем считается, что пластиковые окна окупаются за 8-10 лет эксплуатации. Уже на стадии проектирования планируют размещение комнат, окон и дверей с учётом сторон света.

Вывод: утепление дома в несколько раз снижает текущие затраты на отопление. Утеплитель служит до 50 лет, а вложения окупаются за 2-4 года, что гораздо эффективнее экономии на системе отопления.

Другие способы повышения эффективности и экономичности отопления

Если вас интересует только вид топлива, пролистывайте сюда. Но мы считаем, что правильно начать с основ. Борьба за экономичность возможна не только через снижение потерь, но и другими способами:

• правильным выбором вида и типа отопления;
• соблюдением правил установки оборудования;
• использованием датчиков температуры, связанных с нагревательным оборудованием;
• установкой запорно-регулировочной арматуры;
• монтажом энергоэффективных приборов;
• своевременным техническим обслуживанием.

Выполнение каждого пункта способно сэкономить от 2 до 5% энергоносителей, а в сумме снизить затраты до 20%.

Виды и типы систем отопления

Правильно подобранная система позволяет использовать выбранное топливо с наибольшей выгодой.

Наглядная схема типичной однотрубной системы отопления.

Однотрубная разводка оптимальна для небольших домов с 3-4 радиаторами в контуре. Небольшое количество труб сводит к минимуму неэффективную отдачу тепла через их стенки.

Схема типичной двухтрубной системы отопления в частном доме.

Двухтрубные разводки обеспечивают равномерный прогрев всех радиаторов. Не придётся увеличивать мощность котла и потребление энергоносителей, так как в самой дальней комнате температура поддерживается на нужном уровне.

Дома до 2 этажей и площадью до 150 м 2 эффективно оборудовать энергонезависимой системой гравитационного типа, не требующей циркуляционных насосов и дорогостоящих расширительных баков.

В регионах с тарифами на электроэнергию, зависимыми от времени суток, выгодно устанавливать гидроаккумуляторы большой ёмкости . Ночью котёл нагревает воду, а после подключения дневного тарифа около 2-3 часов отопление происходит за счёт циркуляции теплоносителя из гидроаккумулятора.

Правила монтажа радиаторов

Правильное размещение радиаторов позволяет избежать снижения теплоотдачи:

• до пола оставляют 50-70 мм;
• до наружной стены от 30 мм;
• до подоконника не менее 80 мм.

Точные рекомендации указаны в паспортах приборов. Примерные потери по теплоотдаче при различных вариантах размещения показаны на рисунке ниже.

Изменение тепловой мощности радиатора в зависимости от размещения и наличия экрана.

Снижение температуры компенсируют установкой радиаторов с большим количеством секций. Увеличивается объём циркулирующего теплоносителя, на разогрев которого понадобится дополнительное топливо.

Повысить эффективность теплоотдачи можно, используя диагональное подключение радиаторов. Боковое подключение снижает теплоотдачу, но лучше всего подходит для гравитационных систем. Менее всего эффективны радиаторы с нижним подключением – это можно считать «платой» за невидимые трубы, скрытые в полу или стене.

Датчики температуры

Блоки управления газовых и электрических котлов реагируют на температуру теплоносителя, что не позволяет своевременно регулировать интенсивность работы при изменение погодных условий. Современные котлы допускают подключение выносных датчиков температуры воздуха в помещении, что объективнее отражает потребность в увеличении или снижении мощности оборудования.

Котёл с подключенными датчиками и таймерами поддерживает необходимую температуру ночью и в период отсутствии хозяев, что также снижает затраты на отопление.

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении

Регулировочная арматура

При любом типе разводки труб и подключении радиаторов есть возможность изменять теплоотдачу прибора.

Устанавливают ручные или автоматические регуляторы. Это позволяет в некоторых помещения поддерживать пониженную температуру, что сказывается на экономии энергоносителя.

Эффективность радиаторов

Современные радиаторы имеют мощность одной секции от 100 до 210 Вт. При покупке обращают внимание на этот параметр, указанный в паспорте прибора. Дополнительные секции заполняют теплоносителем, который придётся разогревать и перемещать по трубам с помощью более мощного циркуляционного насоса, что увеличивает расходы.

Теплоотдача радиаторов отопления
Сравнение показателей и способы расчета

Техническое обслуживание

Образование кальциевых отложений на внутренних стенках теплообменника и радиаторов снижает эффективность оборудования.

Важно использовать чистую мягкую воду или антифриз, рекомендованный производителем теплового оборудования. Необходимо контролировать состояние фильтров грубой и тонкой очистки теплоносителя, а также чистоту воды (антифриза).

Как выбрать умягчитель воды для газового котла и продлить срок службы теплообменника

Распространённые варианты систем отопления

Традиционными видами топлива считаются:

• древесина: дрова, паллеты, опилки и щепа;
• уголь различных видов;
• природный газ (из централизованной магистрали);
• сжиженный газ в баллонах или газгольдерного хранения;
• электричество.

Таблица. Теплотворность различных видов топлива.

Топливо	Единица измерения	Удельная теплота, кКал	Выделяемая тепловая мощность, кВт	Соответствие 1м 3 природного газа	Стоимость топлива для получения 1 кВт энергии, руб.
Электроэнергия	1 кВт/ч	864	1,0	0,11	2,8–5,6
Природный газ	1 м 3	8000	9,3	—	0,8
Сжиженный газ	1 кг	10800	12,5	1,35	2,3
Угли: каменный, антрацит, древесный	1 кг	Около 6500	7,5	0,8	1,4
Уголь бурый	1 кг	3100	3,5	0,4	1,8
Торф	1 кг	2500–4200	3,0–4,9	0,3–0,5	1,8–2,5
Дрова	1	1800–4000	2,2–4,8	0,25–0,6	1,3–1,8
Паллеты, гранулы	1 кг	3400–4300	3,7–5,0	0,4–0,6	1,5–1,9

Стоимость может различаться в зависимости от тарифов, действующих в регионе и цен на топливо, приобретаемое у частных поставщиков, а также КПД конкретной модели котла.

Самым дешёвым топливом является магистральный газ, самым неэффективным с экономической точки зрения – электричество.

Наиболее экономным способом отопления остаётся газовый котёл

Большая теплотворность и невысокая цена делают магистральный газ оптимальным топливом.

Преимущество установки газовых котлов только увеличится, если будет исполнено Поручение Президента о бесплатном подведении газопровода к индивидуальным участкам.

Таблица. Достоинства и недостатки газовых котлов.

Достоинства	Недостатки
Невысокая цена	Строгие требования к топочному помещению
Возможность подключения разных схем отопления: гравитационных и принудительных, вертикальных и горизонтальных, одно- и двухтрубных	Обязательное платное техническое обслуживание в специализированной организации
Наличие электронезависимых моделей	Трудности с обеспечением отвода продуктов сгорания и подводом воздуха для горения
Взаимозаменяемость, доступность запасных частей
Широкий модельный ряд: напольное или настенное исполнение, одно- или двухконтурные с нагревом санитарной воды, различная мощность, с закрытой или открытой камерой сгорания, конвекционные и конденсаторные
Наличие эксплуатирующих организаций Газпрома в каждом населённом пункте

Газовые котлы мощностью 24 кВт стоят от 35 тыс. рублей. Такое оборудование обогревает и снабжает горячей водой дома площадью до 150-180 м 2 , востребованные семьями из 3-4 человек.

В местности без централизованного газопровода устанавливают индивидуальный или групповой газгольдер. Оборудование и монтаж обойдутся около 70 тыс. рублей за 1 м 3 хранилища. Отопление утеплённого дома 150 м 2 потребует расхода около 4,5 тонн топлива в год. Заправку осуществляют обычного 2 раза в год, поэтому выбирают ёмкость 2,5-3 м 3 .

Цена полного комплекта оборудования составит около 150 тыс. рублей, а монтаж стоит от 100 тыс. руб.

Для природного или сжиженного газа используются одни и те же модели котлов, заменяются лишь типы жиклёров.

Эффективные газовые котлы

В местности с частыми перебоями в подаче электроэнергии отдают предпочтение энергонезависимым котлам. Блок автоматики построен на основе термопары. Пока горит фитиль, открыт клапан подачи газа на горелки. Если газ отключат, погаснет фитиль, клапан перекроет подачу, котёл отключится. Повторное включение возможно только в ручном режиме.

Основная часть передней панели электронезависимого газового котла.

Внимание! Энергонезависимые котлы используют только в самотёчных системах или в случае надёжного резервирования электропитания циркуляционного насоса.

Котлы с электронной схемой управления отключаются при пропадании в сети газа или электричества и автоматически включаются при возобновлении энергоснабжения, они безопасны, а схема отопления может быть построена любыми способами.

КПД большинства газовых котлов находится в пределах 80-94%. Учитывая одинаковые схемы построения автоматических котлов, следует говорить не об эффективности, а соотношении цена/качество — как долго оборудование прослужит и насколько дорого обойдётся ремонт.

Наиболее известные производители качественных газовых котлов:

Оборудование построено по единой функциональной схеме и часто используют одинаковые комплектующие – теплообменники, циркуляционные насосы, газовые клапаны. При выборе обращают внимание на возможность гарантийного обслуживания и ремонта недалеко от места проживания.

В последние годы маркетологи и производители делают упор на рекламе конденсационных котлов, которые дороже обычных конвекционных в 2,5-3 раза.

Отличия и критерии выбора конденсационных газовых котлов
Подробно об условиях эксплуатации, требованиях к СО и дымоходу

К сведению! Конвекционными, называют привычные газовые котлы, у которых теплообменник находится выше горелки, и по законам физики пламя поднимается вверх, нагревая поток теплоносителя.

Утверждение, что КПД конденсационного котла более 100%, не более, чем рекламная уловка. Принцип работы основан на том, что продукты сгорания посредством вентилятора возвращают в теплообменник, где происходит конденсация.

Результаты проведённых замеров указывают, что КПД котла за счёт конденсации можно повысить не более, чем на 3-5%. Учитывая полуторную разность в цене, окупаемости котлов мощностью ниже 30 кВт следует ждать через 7-10 лет. К этому моменту подойдёт срок замены котла. Агрегаты мощностью выше 40 кВт окупаются за 4-5 лет, в этом случае такая покупка выгодна.

Твёрдое топливо

К твёрдому топливу относят:

• древесину;
• уголь разных видов;
• отходы деревообрабатывающих и сельхозпредприятий.

Твёрдое топливо сжигают для получения тепла. Прямой обогрев не подразумевает использование промежуточного теплоносителя, в случае установки твердотопливных котлов обустраивают системы отопления с радиаторами.

Печи, камины, буржуйки

Рассматривать в качестве основной системы отопления печи целесообразно при постройке редко посещаемых дачных домиков или бань.

Преимущества	Недостатки
Минимальная цена оборудования	Быстрое прогорание топлива
Мгновенная отдача тепла стальными печами и каминами после розжига	Высокая стоимость каменных печей
Долгий прогрев кирпичных или каменных стенок
Низкий КПД: 30% у буржуек, 60% у лучших моделей печей
Необходимость обустройства мест хранения топлива
Пожароопасность печей и дровяников
Опасность отравления угарным газом
Обогрев не более 2-3 комнат

Наилучшие варианты обогревательных печей относятся к колпаковому типу, когда горячий воздух несколько раз проходит по дымовым каналам и собирается под своеобразными колпаками.

Колпаковый тип печи.

По тем же признакам выбирают стальные печи: газы должны полностью сгореть, пройдя через несколько дымовых каналов.

Твердотопливные котлы с ручным обслуживанием

Использование дровяных или угольных котлов рекомендуется в местности, где нельзя подключится к централизованному газоснабжению или отсутствует возможность обустроить газгольдер.

Таблица. Преимущества и недостатки отопления с котлами на дровах и угле.

Достоинства	Недостатки
Подходит топливо любого качества	Нестабильность теплотворности – зависит от влажности топлива, типа угля, породы дерева, трудности с расчётом необходимого на сезон топлива
Полная независимость от электроснабжения при обустройстве гравитационной системы	Требуется постоянный контроль и обслуживание – загрузка топлива, удаление золы
Невысокая цена 1 кВт энергии	Невысокий средний КПД
Возможность использовать бесплатные или дешёвые отходы лесопереработки (зачастую обзол можно вывезти даром, оплатив только транспортные услуги)	Остывание радиаторов при большом расходе горячей воды (в двухконтурных котлах)
Наличие автоматизированных котлов с регулировкой скорости горения и подачи паллет или гранул	Пожароопасность в местах складирования топлива
Трудности организации системы «тёплый пол»

Цена наиболее востребованных котлов мощностью 14-20 кВт составляет от 25 до 70 тысяч рублей.

Совет! Для поддержания температуры теплоносителя в ночное время и днём, когда владельцы отсутствуют, приобретают котлы со встроенными электрическими ТЭНами, которые включаются при прогорании топлива и снижения температуры.

Обоснование покупки высокотехнологичных твердотопливных котлов

Стремясь увеличить КПД, производители прибегают к различным техническим решениям:

• создают условия для полного сжигания топлива;
• встраивают в конструкцию вентиляторы наддува воздуха, для обеспечения быстро или медленного сгорания;
• устанавливают автоматические заслонки, снижающие подачу воздуха при чрезмерном нагревании теплоносителя.

Пиролиз — выделение из топлива путём его нагрева, газов, которые сгорают при высокой температуре. Процесс требует точной стабилизации режима работы.

Принцип работы пиролизных угольных котлов на примере модели Гейзер ВП.

Технологически трудно достичь эффекта в котлах менее 50 кВт, а такой мощности достаточно для обогрева дома до 500 м 2 .

Предлагаемые котлы до 50 кВт лишь условно можно назвать пиролизными. Обычно это двухкамерные аппараты. В первой камере происходит прямое сгорание дров (угля), а вторая является камерой дожига, где сгорают остатки органических веществ.

Цена таких котлов выше обычных в 2-3 раза, благодаря чему часть полученной производителем прибыли можно задействовать для рекламы.

Важно! Приобретение так называемых «пиролизных» котлов небольшой мощности (до 40 кВт), позволяет увеличить КПД установок на 5-20%, но за оборудование придётся заплатить 2,5-3 стоимости.

Для того, чтобы говорить об окупаемости высокотехнологичных пиролизных котлов относительно обычных (прямого горения) необходимо рассчитать понесённые затраты.

Пример. Для обогрева дома требуется котёл мощностью 25 кВт. Прибор прямого горения стоит около 35 тыс. рублей, «пиролизный» примерно 90 тысяч.

Например, расход дров в обычном котле за сезон составит около 20 000, в «пиролизном» на 5-10% меньше, т.е. 18–18,6 тыс. руб. Экономия составит 1,4–2,0 тыс. рублей. Котлы до 25 кВт обязательно оборудуют вентилятором мощностью от 50 Вт, который за сезон израсходует электроэнергии на 800–900 рублей. Таким образом чистая выгода от установки котла долгого горения составит не более 1000 рублей за сезон, говорить об окупаемости можно через 30-40 лет.

Окупаемость, действительно пиролизных котлов, в течение 10-15 лет эксплуатации возможна при мощности оборудования от 40 кВт, в таких аппаратах эффективность сжигания может быть повышена на 20%.

Эффективность и критерии выбора современных пиролизных твердотопливных котлов

Лучшие производители твердотопливных котлов

Котлы на твёрдом топливе производят многие бренды. По количеству продаж и отзывам пользователей выделяется продукция компаний:

Выбор производят согласно требуемой мощности и доступного топлива.

Электричество для отопления дома

Наиболее дорогой и малоэффективный по затратам способ отопления – использование электричества для прямого нагрева воздуха или с использованием электрокотла.

Классические ТЭНовые электрокотлы имеют компактные размеры и могут быть установлены в любом помещении. Они уже содержат в своем корпусе все необходимые элементы системы отопления (циркуляционный насос, расширительный бак, группа безопаности), что сильно упрощает монтаж.

Таблица. Достоинства и недостатки электроотопления.

Достоинства	Недостатки
Не требует согласования и договора на обслуживание, достаточно получить разрешение на нужную мощность электроустановок	Не подходит для домов площадью более 120-150 м 2 – энергоснабжающая организация не согласует мощность свыше 15 кВт
Простота монтажа, недорогие комплектующие	Самая высокая стоимость 1 кВт тепла (до 10 раз больше газовых систем)
Высокий КПД – до 99% энергии выделяется в виде тепла
Вариативность исполнения – конвекторы (масляные, кварцевые), инфракрасные излучатели , галогеновые нагреватели, тепловентиляторы , электрокотлы с водяным контуром отопления
Простота поддержания выбранной температуры в течение суток и на несколько дней
Долгий срок службы – до 50 лет для конвекторов

Стремясь повысить эффективность электроотопления, производители разработали пока считающимися инновационные для нашей страны способы обогрева и методы экономии электроэнергии.

Геотермальные насосы

Подробно ознакомиться с принципом работы геотермального насоса можно в отдельной статье .

Способ использует подогрев теплоносителя от грунта или воды, из-за чего отдача тепла составляет 200-500% от используемой мощности компрессора. Это делает ежемесячные расходы сравнимыми с отоплением дровами и лишь немного превышающими использованием газа.

Достоинство способа – низкие затраты на электроэнергию. Главный недостаток, ограничивающий использование – большие первичные затраты на комплектующие и монтаж, достигающие от 300 тысяч до 1,5 млн. рублей.

Эффективность геотермальных насосов при морозах от 25 о С резко снижается, опускаясь ниже 90%. В этом случае для поддержания комфортной температуры включают электрообогрев с помощью котлов, конвекторов или инфракрасных излучателей.

Рекуператоры

В процессе работы котлового оборудования и вентиляции часть тепла улетучивается за пределы дома с продуктами сгорания или тёплым, но загрязнённым воздухом.

Принцип работы бытового рекуператора воздуха.

В рекуператорах воздух улицы подогревается выходящими из дома тёплыми потоками. Для циркуляции используются вентиляторы.

Лучшие модели могут иметь КПД до 60%, что считается отличным результатом. Рекуператоры эффективны для больших по площади домов, обогреваемых мощными котлами. Это нетрудно доказать простыми расчётами.

КПД современных газовых котлов достигает 80-95%, это значит, что до 20% тепла уходит в отводящую трубу.

Например, котёл 20 кВт «отправляет в атмосферу» до 4 кВт тепла. Если учесть, что рекуператор может «вернуть» 50%, то максимальная мощность такого устройства будет достигать 2 кВт. Использование вентиляторов в круглосуточном режиме может свести к нулю эффективность устройства. Учитывая стоимость рекуператора, покупка прибора и монтаж воздуховодов могут окупиться не ранее, чем через 10-15 лет.

Вывод: рекуператоры эффективны при установке в системы отопления мощностью свыше 40 кВт.

Выбирая способ отопления частного дома, оценивают необходимую мощность оборудования, доступность разных видов топлива в регионе проживания, возможность и желание заниматься ручной подачей топлива и утилизации продуктов сгорания. Ошибки в выборе приводят к излишним затратам на приобретение дополнительного оборудования и расходы на энергоносители.

Источник