Резервные источники и системы теплоснабжения

источники теплоснабжения

Здравствуйте, читатели и посетители блога «Строим Дом». В последней статье я обещал пролить свет на источники теплоснабжения частного дома. Как вы думаете, сколько на сегодняшний день существует самых популярных и широко используемых источников теплоснабжения?

Я лично их насчитал шесть. Нет, я не беру в расчет печное отопление, теплые полы (но их и к «источникам» в полной мере не отнесешь, они относятся к системам топления в доме) и пр.  Рассмотрим обычные и альтернативные источники теплоснабжения, коснемся устройства систем в целом.

Типы систем теплоснабжения

Хорошо продуманная и профессионально выполненная система отопления это гарантированный уют и комфорт в нашем доме.

В систему теплоснабжения входят: теплопотребление нагревательными приборами, трубопроводы и собственно сам источник тепла (генератор тепловой энергии).

Теплоснабжение домов может быть централизованным, центральным и местным.

Централизованное теплоснабжение домовСистема централизованного теплоснабжения обогревает сразу несколько зданий. Централизованная система рассчитана для здания каких угодно параметров от одного единственного источника, например от отопительного котла, расположенного в котельной, либо в подвальном помещении здания.

К местной системе можно отнести газовые системы отопления и электропечи. Выработка и теплопередача в ней совмещена. Эту систему устраивают в небольших зданиях, частных домах.

В моменты совмещенного проведения теплопроводы протягивают в проходных каналах совместно с другими коммуникациями (газопроводом, электро-кабелями, водопроводом). Такие каналы (высотой 1,8-2 м) необходимо обеспечить вентиляцией. Также, по теплотрассе через каждые 300м устанавливаются люки.

Трубопроводы тепловых сетей обычно производят из стали. Диаметром от 0,025 до 0,4 м. Устраивают их с уклоном в 0,002. Внизу размещают дренажные спуски, вверху – воздушно-спусковые устройства. Запорную арматуру размещают на каждом из разветвлений в местах подключения к магистрали и соседнему зданию.

Внутри дома источник теплоснабжения состоит из радиаторов, трубопроводов и котла.

Источники теплоснабжения

Какой котел самый доступный и практичный? Давайте разберем все плюсы и минусы котлов, широко используемых на данный момент. И рассмотрим также альтернативные источники тепла.

Газовый отопительный котел

Считается самым дешевым и простым вариантом источника теплоснабжения, если конечно не далеко от здания проходит магистраль природного газа. И все же, это не самый лучший вариант. Если давление газа в газопроводе не достаточно высокое, или если таковая магистраль вообще отсутствует, то придется дорогостоящую газификацию проводить за свой собственный счет. Можно конечно пойти по пути покупки сжиженного углеводородного газа – самого экономичного источника теплоснабжения (себестоимость сжиженного газа процентов на 40 ниже по отношению к дизельному топливу). Придется потратиться на приобретение необходимого оборудования (газгольдера, о чем ниже), что впрочем, впоследствии довольно скоро окупится.

У газового отопительного котла есть много преимуществ:

  • долговечность – при правильной эксплуатации и профессиональном монтаже срок службы доходит до 20-30 лет;
  • экономичность;
  • синхронное обеспечение газом и плиты для подготовки пищи и отопительного котла;
  • экология – отсутствие неприятных запахов, окислов серы, сажи и золы;
  • независимость от сбоев давления газа в трубопроводе.

Газгольдер

Газгольдер — это накопитель, хранилище сжиженного газа, для того же газового котла о котором говорилось выше. Используется он тогда, когда нет возможности подключиться к магистрали природного газа. Одно из преимуществ газгольдера в его автономности, независимости от централизованного газоснабжения (что полезно во многих случаях).

Газгольдер располагают на расстоянии не меньше 10 м от зданий. Резервуар оставляют на поверхности или зарывают в землю. Обычно пару раз в год (возможно меньше, или больше — зависит от объёма ёмкости и потребления газа) ёмкость заправляют сжиженным газом (пропаном или бутаном) от автоцистерны. К котлу, расположенному в здании, от него протягивается газопровод на глубине примерно 170-180 см. После полной установки газгольдер присыпают песком. Кроме котла также подключают газовую плиту и прочие блага цивилизации, камин например.

Газольдер
Газгольдер для загородного дома
На заметку: горизонтальных газгольдерах расположена удлиненная горловина. Благодаря такому устройству удается сохранять высокую продуктивность этого источника теплоснабжения даже при слишком низких температурах.

Котлы на жидком топливе

Себестоимость дизельного топлива и электроэнергии приблизительно одинакова. При этом цена котлов на жидком топливе и необходимого вспомогательного оборудования на порядок выше, нежели цена электрического отопительного котла той же мощности. Дизельные котлы очень шумны и требуют дополнительного помещения, оборудованного вентиляцией и дымоходом. Кроме этого, при неожиданном отключении электричества обязателен ручной перезапуск котла.

Котлы на жидком топливе обладают высоким КПД (порядка 95%), большой мощностью, и как правило высоким уровнем автоматизации. Существуют котлы работающие на масло-отработке, их целесообразно устанавливать на СТО и других предприятиях где используются моторные масла автомобилей и агрегатов.

котел на жидком топливе, масло-отработке
Котел на жидком топливе (масло-отработке)

Твердотопливные котлы

Сегодня они представлены очень большим разнообразием. Твердотопливные котлы несколько сложны в эксплуатации, т.к. нуждаются в ручном обслуживании и управлении. Например обычная печь или камин тоже являются по сути твердотопливным котлом, но только современные котлы делают более компактными, безопасными, с элементами автоматики, и возможностью применения самых разнообразных видов твердого топлива (дрова, уголь, кокс, брикеты, и др.). Твердотопливные котлы есть чугунные и стальные (первые тяжелее, боятся термошока, имеют низкий КПД, из плюсов — отсутствие коррозии, долговечность).

твердотопливный котел ламборджини
Твердотопливный котел Lamborghini WBL7 работает на твердом, жидком и газообразном топливе, его работу совсем не слышно, и он способен прослужить не одно десятилетие

КПД твердотопливных котлов находится в районе 80-85%, а у некоторых достигает 90%.

Они обладают низким уровнем шума.

Многие твердотопливные котлы не зависимы от электричества, что является большим преимуществом, и возможностью их использования там, где электричество отсутствует.

Существуют также котлы работающие как на жидком и газообразном, так и твердом топливе, что делает их более универсальными и удобными в эксплуатации.

Видео: выбор твердотопливного котла

Электрические отопительные котлы

Электрические котлы практически бесшумны и могут устанавливаться фактически в любом здании. Основа этих котлов — стальной теплообменник с вмонтированными — ТЭНами (термоэлектрические элементы нагревания). Именно они и нагревают теплоноситель.

Сегодня на рынке появилась новинка — разновидность котлов работающих от электроэнергии, т.н. «ИНДУКЦИОННЫЕ КОТЛЫ». Производители данных котлов утверждают что они в среднем на 30% экономичнее обычных ТЭНовых котлов, но пока сложно сказать об этом наверняка, нужен личный опыт (ищите отзывы в интернете). Пока ясно одно — они очень компактны и занимают мало места.

Для экономии электроэнергии некоторые котлы имеют несколько уровней мощности, что допускает регулировку мощности. Температура в котлах предопределяется блоком электронного управления или интегрированным термостатом. В момент электронного управления мощность нарастает ступенчато и сохраняет установленную температуру воздуха в здании. Во втором случае при достижения температуры выше, чем было задано – ТЭНы автоматически отключаются и вновь начинают работу только при остывания теплоносителя.

При использовании электрических котлов, в качестве источника теплоснабжения, есть возможность обеспечить здание горячим водоснабжением.

Приобретая котел, обратите внимание на комплектацию. Существуют модификации, включающие в себя выносные программаторы, элементы обеспечения безопасности, расширительные бочки, циркуляционный насос и пр. Однако есть модели и без дополнительного оборудования.

Внимание: чаще электрический отопительный котел устраивают как резервный источник теплоснабжения (т.к. такое отопление получается дорогое). А в качестве главного источника используют котлы, функционирующие на других видах топлива (жидком или твердом).

Зачастую использование электрических котлов может быть невозможным из-за недостаточно выделенной мощности электричества для дома/участка (7Квт или менее).

Настенные электрические отопительные котлы

Электрические отопительные котлы бывают настенные (навесные) и напольные. Настенные не требуют дополнительного помещения, что полезно для компактных домов где нет возможности или желания отводить отдельное место под котельную. Их устраивают на чердаке, в ванной, кухне и т. д. Настенные отопительные котлы бывают двух- и одноконтурные. Двухконтурные также как и одноконтурные позволяют снабжать здание горячей водой. Напольные отопительные котлы устраивают на полу и подключают к емкостному водонагревателю, также обеспечивая жилье горячей водой.

Читайте также:  Обшивка балкона деревянной вагонкой своими руками. Характеристики вагонки, монтаж пошагово.

Современнейшие настенные котлы имеют вид кухонного шкафа-пенала и содержат все непременные функциональные и конструктивные элементы: систему сохранности, предохранительный клапан, расширительный бачок, циркуляционный насос и пр. У двухконтурных электрических отопительных котлов имеется накопительный бойлер или проточный теплообменник для нагрева воды. Навесные котлы бывают с закрытой или открытой камерой сгорания. При закрытой продукты сгорания легко отвести в дымоход через стену здания. Это позволяет сэкономить на устройстве отдельной вентиляции, по которой поступает кислород для лучшего горения газа и вертикального дымохода. Роль вентиляции выполняет внешняя оболочка дымовой трубы. Эту конструкцию в народе называют труба в трубе. В открытой камере сгорания кислород для горения попадает прямо из помещения, в котором висит котел. Переработанные газы выходят в созданный для этой функции дымоход.

Горелки настенных котлов слабо-чувствительны к скачкам давления газа, что является особым достоинством.

Если вы надумали покупать двухконтурный отопительный котел с проточным водонагревателем, то обратите внимание в первую очередь на качество выходной воды. При большом содержании растворенных присадок теплообменник очень быстро выходит из строя. Так, что перед приобретением оборудования нужно провести анализ воды. Если качество оставляет желать лучшего, то стоит позаботиться об установке дополнительной системе очистки.

Отключение электроэнергии — существенная проблема для электрических источников теплоснабжения. Особенно если эти отключения длятся больше суток. В этих случаях лучше использовать антифриз. Но тогда придется отказаться от навесных отопительных котлов.

Перед покупкой отопительного котла необходимо рассчитать потребную мощность, отталкиваясь от количества окон и комнат, потребностей в горячей воде и площади всего помещения. Лучше проконсультироваться у специалистов.

Трубопроводы для подводки теплоносителя к радиаторам изготавливают из метало-полимерных труб, меди и стали. Первые наиболее распространены. При выборе полимерных труб, уделите особое внимание соединениям (фитингам). Если вы планируете трубопровод укрыть в полу или стене, с последующей отделкой, то от резьбового соединения придется воздержаться.

Можно правда и в этих случаях обеспечить доступ ко всем соединениям (например, к теплым водяным полам), но это будет довольно дорого и не эстетично.

На заметку: протянуть трубы можно и после завершения всех отделочных работ, укрыв их в специальных плинтусах и декоративных коробах.

Резьбовые соединения труб, требуют полной герметизации. Еще недавно в качестве уплотнителя использовали лен. Сейчас от него тоже не отказываются. Но с появлением новых материалов, которые более удобны и надежны, льняная нить потеряла свою актуальность. Так, например к числу широко известных герметиков относятся тефлоновая нить, термостойкий силикон и др. Если вы в качестве теплоносителя решили использовать какие-либо антифризы, то герметики следует подбирать соответствующие.

Кроме труб, огромное значение имеет и запорная арматура (шаровые краны, запоры, клапана и т. д.). Не стоит экономить, на источниках теплоснабжения, и приобретайте только фирменные изделия и материалы. Обязательно требуйте от продавцов сертификаты и паспорта на оборудование. Это гарантирует долговечность вашему источнику теплоснабжения.

Выбирать отопительные приборы (радиаторы) стоит с учетом ваших финансовых возможностей. При наших климатических условиях отопительный сезон тянется до полугода. Стало быть, половину всей жизни мы находимся в обогреваемом помещении. Самой приемлемой для жилого помещения температурой считается 18-20 C.

Альтернативные источники теплоснабжения

Кондиционер (тепловой насос)

Да-да, мало кто знает но кондиционер с функцией обогрева будет в три раза экономичней ТЭН-ового котла (при таком же количестве генерируемого тепла). Подробнее о экономии на отоплении за счет тепловых насосов есть отдельная статья.

Многие сомневаются в этом, указывая на известный закон сохранения энергии. Однако почему то не учитывают тот факт что в кондиционере электроэнергия тратится только на двигатель компрессора, а само тепло генерируется, так сказать «сосется» из окружающего пространства специальным хладагентом (по сути он то и является источником тепла, а не электричество, от которого разве что греется обмотка двигателя компрессора). Чтобы лучше понять суть этого процесса нужно углубиться дальше школьного курса физики, но здесь мы этого делать не будем. Поехали дальше.

Сегодня существуют модели кондиционеров с функцией обогрева, способных работать при температуре окружающего воздуха до -30 гр. Стоят они дороже обычных.
Кондиционер с обогревом
Кондиционер с обогревом намного экономичнее обычных ТЭНов

Тепловые насосы есть системы «воздух-воздух», «воздух-вода», «грунт-вода/воздух». С «воздушными» кондиционерами все уже хорошо знакомы, а с грунтовыми?

Земляной тепловой насос

Грунт является хорошим и неиссякаемым источником тепла — т.к. земля вбирает в себя тепло недр и энергию солнца, сохраняя стабильную температуру независимо от времени года.

Кратко принцип грунтового теплового насоса таков — в землю закапывается внешний контур (коллектор), который собирает тепловую энергию (сосет из нее энергию, отсюда само название этой системы — тепловой насос). Далее идет второй контур — теплоноситель (антифриз, хладагент) попадает в испаритель, за счет чего поднимается температура, и уже идет обогрев посредством третьего контура — радиаторов отопления в доме, по которым циркулирует вода.

устройство теплового насоса (грунт-вода)
Типы коллекторов грунтовых насосов тепла — вертикальный и горизонтальный

Преимущества тепловых насосов грунт-вода

  • Экономичность. В сравнении с другими котлами (особенно электрокотлами), получаем недорогое тепло в доме. Само же его обустройство требует значительных затрат, однако это окупается в хорошие сроки.
  • Автономность. Не требует энергоносителей. Для обустройства не нужны никакие разрешения.
  • Безопасность.
  • Экологичность. Никаких выбросов в атмосферу. Используется неиссякаемый источник земли.

На заметку: некоторые наши умельцы своими руками делают у себя на участке такие насосы — например берут ПНД трубу и делают из нее геоконтур закапывая в траншею на глубине 2 или более метров.

Некоторые энтузиасты также сочетают работу грунтового теплового насоса с другими альтернативными источниками, например ветряками.

В нашей стране тепловый насосы представлены сегодня немецкой фирмой STIEBEL ELTRON, MAMMOTH, и другие.

Биогазовая установка

Полностью автономная система получения дешевой энергии для обогрева дома и приготовления пищи — добыча газа из органических отходов. Подробно данную полезную установку, и как её можно сделать своими руками, я описал в этой статье.

Навесные источники теплоснабжения (радиаторы)

Чугунные радиаторы обладают низкой тепло-проводимостью, довольно большим весом и прогревают здание за счет излучения. Основной их минус недопустимость регулирования температуры в здании.

У алюминиевых секционных радиаторов таких минусов, как низкая теплоотдача и громоздкий вес нет (кстати, о них и других системах отопления можно почитать в этой статье). Они обогревают здание за счет конвекции и излучения. Теплообмен увеличивается благодаря увеличенной плоскости в виде большего числа дополнительных ребер. Регулировка температуры осуществляется с помощью термоголовок. Но и у этих радиаторов есть свой недостаток. Вопреки всем стараниям производителей по повышению антикоррозийной стойкости избежать коррозии все же- не удается. Это связано с различными химическими реакциями теплоносителя с алюминием.

Железные панельные радиаторы достаточно просты, способны значительно экономить энергию и гарантируют высокую степень теплоизлучения. Они обладают исключительной скоростью реагирования: мгновенно нагреваются и быстро остывают.

Биметаллические секционные радиаторы соединяют в себе долговечность, высокую стойкость к коррозии, повышенный уровень теплоотдачи и современный дизайн. Теплоносителя для биметаллических радиаторов требуется на порядок меньше, нежели для алюминиевых. Это позволяет намного быстрее изменять температуру в здании. Однако, за это качество приходится доплачивать – биметаллические радиаторы дороже алюминиевых на целых 15-20 %.
Все радиаторы нужно устанавливать под едва заметным наклоном. В приборах, установленных горизонтально, постепенно скапливается воздух. Его приходится прогонять вручную через специальный клапан. Но не редко забывают это сделать. Что приводит к значительной потери мощности радиатора.

Вот вроде бы и все, что я хотел до вас донести по теме систем и источников отопления. Дальше мы с вами рассмотрим источники газоснабжения, они так или иначе косвенно относятся к теплоснабжению. До новых статей.



1
Ваш комментарий или вопрос

avatar
650
1 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
1 Авторы комментариев
Ярослав Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новые старые популярные
Уведомления
Ярослав
Гость
Ярослав

В связи с покупкой участка без газа, встал вопрос об отоплении. Инфа оказалась полезной, благодарствую! Подробнее бы еще про Газольдер. А про кондиционер вообще даже не задумывался, а оно вон как )