К сожалению, часто первоначальные затраты на выполнение системы отопления на сжиженном газе и оснащение дома необходимым оборудованием (резервуары, запорная, предохранительная и регулирующая арматура), монтаж оборудования, обязательная регистрация объекта в органах технадзора превышают затраты даже на выполнение системы отопления на жидком топливе.
Однако вариант отопления на сжиженном газе сохраняет все преимущества отопления природным газом и независимость жидкотопливной системы отопления (ведь промышленность выпускает электрогенераторы, работающие и на газовом топливе).
Эксплуатационные расходы отопления на сжиженном газе на 3040 % ниже, чем при использовании для отопления дизельного топлива, и еще больше, чем при использовании электрического отопления.
И хотя сжиженный углеводородный газ по сути является побочным продуктом добычи нефти и природного газа, времена, когда переработчики нефти и добытчики природного газа сжигали сжиженный газ в факелах, уходят в прошлое.
Сейчас во всем мире сжиженный газ производят и используют как высококачественное бытовое и промышленное топливо.
Программа реорганизации энергоснабжения предполагает к 2012 году вывести цену природного газа на внутреннем рынке на европейский уровень (а значит, вырастет и стоимость электричества, так как подавляющее большинство его вырабатывается на теплоэлектростанциях за счет сжигания природного газа).
В связи с тем, что на сегодняшний день по природному газу мы отстаем от европейских цен в 1015 раз, а по ценам на сжиженный углеводородный газ всего в 1,5 раза, то можно предположить, что совсем скоро эффективность использования сжиженного углеводородного газа для отопления резко повысится, так как потолок мировых цен не пустит сжиженный углеводородный газ дорожать столь же интенсивно, как природный газ.
Учитывая то, что значительная часть загородных домов в Европе и Америке отапливают системами отопления на сжиженном газе, большинство моделей современного газового отопительного оборудования предполагает возможность работы и на природном, и на сжиженном газе.
В отличие от системы отопления на жидком топливе, в состав оборудования для отопления на сжиженном газе дополнительно входят резервуары (газгольдеры), регулятор давления газа, предохранительно-запорный и предохранительно-сбросной клапаны, контрольно-измерительные приборы для контроля давления и уровня сжиженного газа в резервуаре, запорная арматура, а также трубопроводы жидкой и паровой фаз.
Для хранения сжиженного газа используют резервуары объемом до 50 м3. Объем и тип резервуара для конкретного объекта определяют в зависимости от отапливаемой площади (величины газопотребления). Так, хранилища емкостью 5 м3 и 9 м3 подойдут для коттеджей, оснащенных котлами мощностью 50 и 80 кВт соответственно.
Если принять во внимание стоимость этого оборудования, то сегодня рассматривать вариант отопления на сжиженном газе стоит только в самом крайнем случае.
Твердое топливо
Если дом расположен в местности, где нет проблем с твердым топливом (дрова, уголь, и т. д.), но нет газовых сетей и стоимость дизельного топлива является неприемлемой, то оптимальной будет гидравлическая система отопления с котлом на твердом топливе. Основными доводами, говорящим в пользу системы автономного отопления на твердом топливе, являются доступность и невысокая стоимость топлива.
Недостаток большей части автономных систем отопления с котлами на твердом топливе тоже очевиден они не могут работать в полностью автоматическом режиме и требуют регулярной загрузки топлива и ежедневной чистке топки котла (уборка золы и т. п.).
Эффективность сжигания твердого топлива в котлах значительно ниже, а вредные выбросы в атмосферу значительно больше, чем у газовых и жидкотопливных котлов. Кроме того, потребуются дополнительные площади под склад топлива и постоянные затраты времени на загрузку топлива в котел.
Значительная часть современных твердотопливных котлов могут автоматически поддерживать заданную температуру теплоносителя посредством датчика, отслеживающего его температуру. Этот датчик механически соединен с заслонкой, управляющей процессом горения путем изменения тяги. Если температура теплоносителя становится выше заданной вами, то заслонка автоматически прикрывается и процесс горения замедляется. Когда температура понижается, то заслонка приоткрывается.
Стоит заметить, что система автономного отопления на твердом топливе с такими котлами не требует подключения к электрической сети.
В настоящее время появились современные котлы на твердом топливе с пиролизным сжиганием древесины, в которых горят не только сами дрова, но и древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры.
В твердотопливных котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или даже почти белого цвета.
Надо заметить, что твердотопливные котлы с пиролизным сжиганием древесины имеют достаточно большой КПД (до 85 %) и при работе их почти не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. К недостаткам пиролизных твердотопливных котлов можно отнести необходимость электропитания и более высокую, по сравнению с традиционными твердотопливными котлами, цену.
Несмотря на это, рассматривать систему отопления на твердом топливе в качестве основной стоит только после тщательного анализа цен на применяемое топливо в сравнении с другими видами, так как разница в стоимости оборудования для отопления на жидком топливе не так велика, а неудобства, связанные с необходимостью постоянной загрузки топлива да и с необходимостью где-то содержать немалый объем этого топлива, значительны.
Справедливости ради надо заметить, что нивелировать недостатки твердотопливных котлов можно способом, очень популярным в скандинавских странах, где до сих пор используют в основном твердое топливо для автономного отопления, который основан на использовании теплоаккумуляторов.
В контур системы отопления с твердотопливным котлом включается теплоизолированный аккумулятор горячей воды емкостью 210 м3. В рабочем режиме котел нагревает воду в баке до 8095 °C, а затем эта вода с помощью циркуляционного насоса и простого термостата обеспечивает постоянный режим отопления в течение нескольких суток.
Системы отопления
Независимо от вида топлива и выбранного котла в системах автономного отопления используется гидравлический принцип. Механизм работы такого отопления предполагает нагревание жидкости (теплоносителя) в котле (генераторе тепла), откуда она поступает в замкнутую цепочку из труб и отопительных приборов, проложенную по всему дому.
В качестве теплоносителя, как правило, используется вода; гораздо реже в этих целях применяются другие жидкости так называемые «антифризы», специальные незамерзающие жидкости. Они обладают большей холодостойкостью, чем вода, но их надо покупать и постоянно проверять их состав и раз в несколько лет заменять, а вода из скважины или водопровода поступает бесплатно, хоть и нуждается в фильтрации и химической подготовке перед «заливкой» в систему.
Проходя все отопительные приборы цепочки, вода или другой теплоноситель отдает тепло каждому из них, после чего возвращается в котел, и затем весь процесс повторяется.
Схемы гидравлических систем отопления различаются не только своими инженерными особенностями, но и принципами работы.
Система отопления дома состоит из следующих основных взаимосвязанных функциональных частей:
отопительный котел;
трубная разводка;
отопительные приборы (радиаторы, полотенцесушители, «теплые полы»;
система безопасности;
тепловая автоматика.
Котел, или тепловой генератор, является сердцем системы отопления. Выбор котла зависит от используемого энергоносителя, и его мощность должна покрывать неизбежные теплопотери дома, а в случае двухконтурного котла расход горячей воды.
Сразу нужно заметить, что окончательное определение мощности котла стоит доверять только профессиональным инженерам-теплотехникам. В этой книге говорится о предварительном определении мощности. Сориентировавшись, какая мощность вам нужна, вы сможете прикинуть стоимость оборудования и его другие параметры (размеры, вес и т. п.).
При устройстве автономного отопления современного лома предпочтительнее система отопления закрытого типа по нескольким причинам:
бак может быть расположен там же, где и котел, нет необходимости тянуть трубу до чердака, где к тому же есть риск «подморозить» бак зимой;
в закрытой системе нет контакта воды и воздуха, а значит, нет и возможности растворения в воде дополнительного кислорода [что подарит радиаторам и котлу в системе отопления несколько дополнительных лет «жизни»];
есть возможность задать дополнительное [избыточное] давление даже в верхней точке системы отопления, поэтому уменьшается риск образования воздушных «пузырей» в верхних радиаторах;
это просто дешевле, если учесть материалы, работу и отделку.
При расчете мощности котла ориентировочно можно пользоваться следующим соотношением 1 кВт мощности котла требуется для обогрева примерно 10 м2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Понятно, что если ваш дом плохо утеплен или вы хотите отапливать стеклянную веранду, то вам потребуется большая мощность. Кроме того, желательно учесть, что, если кроме отопления вы захотите с помощью котла еще получать и горячую воду, то требуемая мощность может увеличиться еще на 2050 %. Так как горячая вода готовится не постоянно, а периодически, то обычно система строится с приоритетом горячего водоснабжения. В этом случае при потребности в горячей воде вся мощность котла идет на ее приготовление, а отопление перестает работать. Обычно (при учете недолгого использования горячей воды) температура в доме за это время не успевает существенно упасть. Что касается мощности газового котла, в его технических характеристиках указывается мощность при номинальном давлении газа. Следовательно, при меньшем давлении его реальная мощность может быть несколько ниже.
Для получения горячей воды есть масса вариантов. Можно поставить проточный или накопительный водонагреватель, работающий независимо от котла, обеспечивающего отопление. Водонагреватель может быть электрическим или газовым, возможны и комбинации с твердым топливом. Газовый проточный водонагреватель обычно называют газовой колонкой.