Vodoprovod.Ua
Каталог   Дилерам   Новости   Статьи   Форум   Вакансии   Контакты   О нас
Поиск

RBM

"Подводные камни" системы автономного отопления коттеджей и загородных домов

    Реформа коммунального хозяйства высветила немало проблем, но самой сложной и экономически затратной оказалось отопление. Многие регионы России находятся в самых суровых климатических условиях, следовательно, актуальность создания нормальных тепловых режимов проживания очень важна. Да и в относительно "теплых" регионах затраты на отопление также велики. По разным оценкам специалистов, 25-35% всех энергоресурсов России тратится на отопление, из них потери достигают 30% (за рубежом в развитых странах около 2%), а 45-70% теплосетей требуют ремонта.

        Такие большие затраты связывают, в основном, с двумя обстоятельствами:

  • -потери тепла при транспортировке и потреблении;
  • -отсутствие мотивации для экономии.

    Если раньше государство покрывало эти затраты, то после реорганизации жилищно-коммунального хозяйства все затраты лягут на потребителя. 
    Выход из этой сложной ситуации просматривается в переходе к автономным системам отопления, учете при проектировании всех экономических, экологических и территориальных факторов. Уже сегодня такие системы используются в интенсивно развивающемся коттеджно-дачном строительстве, не имеющем консервативно-исторического наследия. 
    Но, как правильно выбрать тип системы, предвидеть проблемы эксплуатации, оценить долговечность, экологичность, стоимостные затраты? Все эти вопросы должен решать сам владелец. Где взять независимого эксперта, который мог бы применительно к конкретным условиям порекомендовать оптимальный вариант? Следует заметить, что фирмы, продающие и устанавливающие отопительное оборудование, необъективны в оценке конкурирующих вариантов и чужого оборудования, кроме того, они не всегда владеют информацией о последних достижениях в смежных областях. 
    Владелец или его доверенное лицо должны сами оценить достоинства и недостатки того или иного варианта, учесть энергетический потенциал, конъюнктуру цен, свои финансовые возможности и т.п. 
    В этом материале мы постараемся сделать акцент в основном на недостатках и проблемах систем отопления, потому что именно эту информацию очень трудно получить у продавцов отопительного оборудования, а знакомимся мы с ней, как правило, когда система установлена и работает и нам остается только сожалеть, что так безответственно и без должного анализа принимали решение.

        Существует три вида систем автономного отопления:

  • -традиционное, когда жидкий теплоноситель нагревается, затем, проходя по системе трубопроводов и радиаторов, отдает тепло отапливаемым помещениям;
  • -электрическое прямое, когда нагрев помещения осуществляется без теплоносителя, и электрическая энергия непосредственно преобразуется в тепловую;
  • -воздушное отопление, когда в качестве теплоносителя используется воздух, подаваемый после подогрева в отапливаемые помещения по воздуховодам.

I. Начальные затраты
1.1. Доставка энергоносителя

    Первый вопрос, который следует изучить при проектировании систем отопления: какой источник тепловой энергии будет использоваться? Есть четыре варианта:

  • -газ;
  • -твердое топливо (уголь, дрова);
  • -жидкое топливо (солярка);
  • -электроэнергия.
  •     При газовом отоплении следует учесть, что прокладка трубопровода стоит 6-20$ п/м и может сразу поставить под сомнение экономическую эффективность независимо от относительной дешевизны самого газа. Следует учитывать, что срок службы металлических труб составляет около 20 лет, полиэтиленовых более 50 лет. 
        Твердое топливо необходимо ежегодно завозить в достаточном количестве, разгружать и складировать. Если это дрова, то их надо подготовить в соответствии с размерами топочной камеры. Все это также стоит денег. 
        Жидкое топливо требует емкости на 7-10 т для хранения и подъездные пути для топливозаправщика. Это оценивается примерно в 2000-3000$. 
        Электроэнергия для целей освещения, как правило, подводится бесплатно, однако при подводке мощностей, необходимых для отопления, возможно, потребуется доплата.

    1.2. Дополнительные проектные и строительные работы

        При традиционном и воздушном отоплении требуется помещение под котельную с приточно-вытяжной вентиляцией площадью не менее 7,5 м2 с окном и форточкой, вводом электропитания с контуром заземления. Стоимость 1 м2 для загородного строительства в Подмосковье составляет 200-300$. Если для отопления используется газ, то должен быть выполнен проект ввода, разводки и подключения. Стоимость этих работ - около 2000$. При строительстве следует предусмотреть проход труб отопления через межэтажные перекрытия и стены. То же самое относится к воздуховодам теплого воздуха. Если эти работы не предусмотреть в проекте, монтаж отопления обойдется значительно дороже. 
        Для загородного дома площадью более 300 м2 сечение дымохода должно быть не менее 250х250 мм, а учитывая, что высота составляет 10-12 м, придется затратить еще 800-1000$. 
        Для традиционного отопления с электрическим котлом и при стационарном прямом электроотоплении потребность в котельной отпадает, что существенно снижает стоимость начальных затрат.

    1.3. Оборудование котельной

        В котельной при традиционном отоплении можно выделить четыре вида оборудования: котел, горелка, автоматика и обвязка. Все это можно приобрести отдельно или в сборе. 
        Стоимость котла составляет 40-70% от стоимости оборудования котельной, она колеблется от 6 до 12$ на 1м2.
    Желательно обеспечить резервирование электропитания, а также установить стабилизатор напряжения (220В + 15) мощностью не менее 0,6 кВт (около 100$). 
        Котел с автоматикой будет стоить от 3000$ до 4000$, но необходима еще либо газовая, либо дизельная горелка, которая обойдется от 500$ до 1500$ в зависимости от мощности. Важным компонентом традиционной системы отопления является набор функций контроля и управления безопасностью и тепловыми режимами. 
        Как правило, предусматриваются следующие функции контроля: наличие пламени, минимального и максимального давления газа, утечки газа, наличие тяги в дымоходе, минимальная и максимальная температура теплоносителя, работа циркуляционного насоса. 
        Для автоматического управления температурными режимами необходимо дополнительно приобрести специальный регулятор и термостат, что обойдется в 500-1500$. 
        Если вам потребуется перестройка системы на различные режимы: зимний, осенний, отключение отдельных комнат, то желательно систему дополнить балансировочными клапанами и регулятором давления. Каждый клапан стоит 25-65$, а регулятор давления 120-140$.

    1.4. Доставка тепла до помещений и монтаж

        Стоимость разводки традиционного отопления существенно зависит от принципа циркуляции жидкости и схемы разводки (однотрубная или двухтрубная). 
        Двухтрубная схема с принудительной циркуляцией в 1,5-2 раза дороже, однако она позволяет в определенных пределах осуществлять регулировку температурных режимов. Стоимость радиаторов, батарей и конвекторов зависит от типа материалов, фирмы-изготовителя и т.п. Она меняется в очень широких пределах - от 12 до 80$ за 1 кВт. 
        Следует не забыть о теплоносителе. Если это вода, то она должна быть проаэрирована и иметь определенную жесткость. Стоимость антифриза для отопительных систем составляет примерно 1$ за литр, а требуется его 200-300 литров на дом в 150 м2. При воздушном отоплении трубы и разводка воздуховодов обойдется в 10-15$ за п/м, так для дома площадью приблизительно 150 м2 требуется около 50 м. 
        Затраты на стационарное электроотопление определяются в основном типом оборудования: 40-80$ за 1 кВт при электроконвекторах, 100-200$ за 1 кВт для ИК-оборудования и "теплого пола". 
        Значительный разброс цен для традиционного отопления определяется большим разнообразием предложений на рынке оборудования и комплектующих, что связано с качеством, гарантийными обязательствами, страной и фирмой-производителем и т.п. Конечно, если вы хотите установить безопасное, надежное и качественное отопление, экономить следует очень осторожно. 
        Монтаж традиционной системы автономного отопления требует профессионализма, специального инструмента и соответствующего опыта. Поэтому лучше всего использовать фирму, которая в дальнейшем обеспечит гарантийное и послегарантийное обслуживание. Стоимость работ оценивается в 25-35% от стоимости оборудования. 
        Монтаж стационарного прямого электроотопления значительно проще и дешевле, за исключением "теплых полов", для небольших объектов можно выполнить самостоятельно и поэтапно.

    II. Эксплуатация

    2.1. Гарантийное и послегарантийное обслуживание

        Гарантийное обслуживание выполняет либо продавец оборудования, либо организация, осуществляющая монтаж и запуск. Остановка и сбои в работе традиционной системы могут привести к серьезным материальным затратам, так как выходит из строя сразу вся система. Поэтому организуется круглосуточное дежурство и диспетчерская помощь с выездом на место аварии. 
        При прямом электроотоплении выход из строя одной единицы оборудования не приводит к отказу всей системы. В этом случае, как правило, можно отвезти продавцу вышедший из строя образец, не нарушая привычного ритма жизни. 
        Послегарантийное обслуживание традиционного отопления требует затрат на ремонтно-профилактические работы и составляет от 100 до 600$ в год, причем за запчасти и ремонт вышедших из строя деталей придется платить отдельно в зависимости от условий договора. 
        Гарантийное и послегарантийное обслуживание воздушного отопления связано в основном с работой котлов и поэтому дешевле и проще.

    2.2. Энергозатраты

          Важнейшей характеристикой текущих затрат является стоимость топлива и расход его в единицу времени. В настоящее время цены на топливо составляют примерно:

    • 1 м3 газа (~10 кВт) - 0,08-0,1$
    • 1 л солярки (~10 кВт) - 0,2-0,22$
    • 10 кВт электроэнергии - 0,15-0,17$
    • 1 т угля - 15-20$

        Расход топлива для загородных домов существенно зависит от объема дома, режима его эксплуатации и возможностей системы отопления по управлению температурными характеристиками. 
        Если загородный дом эксплуатируется весь отопительный сезон как жилой, то сэкономить удастся минимально. Так, за традиционное и воздушное отопление площади в 150 м2 газом в течение всего сезона придется заплатить 45-60$, солярка обойдется в 150-220$, прямое электроотопление - в 140-200$. 
        Если зимний дом используется 2-3 дня в неделю для проживания, а остальные дни надо его поддерживать в экономном режиме, то при традиционном и воздушном отоплении это позволит сэкономить 20-25%, а при прямом электроотоплении - 50-80% электроэнергии. Если у вас котел на твердом топливе, то основные затраты лягут на оплату обслуживающего персонала, который будет осуществлять постоянный контроль камеры сгорания, загрузку топлива и удаление золы.

    2.3. Эксплуатация котельного оборудования и трубопроводов

        Для длительной и надежной эксплуатации отопления профилактика котельного оборудования совершенно необходима по нескольким причинам. По мере эксплуатации снижается эффективность системы: камера, дымоходы, горелка покрываются сажей и пылью; теплоноситель из системы вытекает, частично испаряется, газы попадают в систему, создавая воздушные пробки. 
        Отрицательно сказывается на работе пониженное давление газа в российских магистралях. Некачественное жидкое топливо приводит к преждевременному износу топливного насоса, засорению форсунок, образованию кислотных и сернистых компонентов. Следует добавить, что скачки напряжения (150-280 В), колебания частоты тока, длительная работа на пониженном напряжении выводят из строя автоматику. 
        Список выполняемых сервисных работ значителен и для их проведения нужны квалификация и соответствующая аппаратура. 
        Основные работы включают: контроль технического состояния системы, проверку горелок, топки, дымоходов, форсунок, диффузора, систем контроля пламени, топливного насоса и фильтров, системы поджига, электроклапанов. Проверяется и регулируется давление теплоносителя (устраняется негерметичность трубопроводов), автоматика теплорегулирования, измеряются и регулируются давление газа на входе в горелку, температура отходящих газов, разряжение в дымоходе, содержание СО, СО2, О2, NО, проверка и настройка систем безопасности. 
        В зависимости от объема работ и удаленности загородного дома цена на сервисное обслуживание за год составляет от 100 до 600$. 
        Запчасти и ремонт оцениваются отдельно. 
        Прямое электроотопление свободно от описанных проблем текущего обслуживания.

    2.4. Проблемы эксплуатации и управления температурными режимами

        При традиционном отоплении возможны аварийные протечки, устранение которых при заполнении системы антифризом требует значительных затрат, вытекшая жидкость является ядовитым химикатом, который может испортить мебель, интерьер и строительные материалы конструкции дома. 
        В двухконтурных котлах необходимо выполнять перенастройку 2 раза в год: весной для обслуживания системы горячего водоснабжения (ГВС); осенью для отопления и ГВС. 
        В больших загородных домах доставка теплой воды из котельной на 1-й, 2-й и 3-й этажи требует дополнительных затрат и вызывает определенные неудобства при эксплуатации. Вода в трубах остывает, что существенно увеличивает расход горячей воды, требуя увеличенного объема сливных емкостей септика. После включения крана горячей воды приходится ждать теплую воду 2-3 мин, что крайне неудобно. Значительно эффективнее установить накопительные электроводонагреватели рядом с местом пользования (ванная, кухня и т.д.). 
        Последнее время стало модным устанавливать комнатные термостаты, которые якобы позволяют регулировать теплоотдачу радиаторов. Однако замалчиваются некоторые проблемы: увеличивается риск засорения из-за попавших примесей и низкого качества теплоносителей; отложения на деталях термостатов со временем изменяют их характеристики и ухудшают работу; возможно появление шума в клапанах; нелинейная зависимость между изменениями температуры в помещении и теплоотдачей (для некоторых радиаторов изменение потока в 2 раза изменяет теплоотдачу всего на 7-12%) может привести к нестабильности в работе системы отопления. Следует заметить, что термостаты чаще всего измеряют не температуру воздуха, а температуру теплоносителя, а это приводит к снижению точности контроля температуры, а именно, или к перегреву, или к снижению комфортности. Гидравлическая система ТО, как правило, не позволяет отключить отдельные помещения или существенно изменить их тепловые характеристики. Это связано с изменением балансировки системы, что приводит к коррекции температурных режимов во всех помещениях. 
        В целом, регулировка температуры теплоносителя может осуществляться по измерению температуры в одном из помещений или самого теплоносителя. Оба эти подхода приводят к тому, что в отдельных комнатах может быть прохладно, а в других слишком тепло. За счет инерционности системы точность отслеживания заданной температуры будет невысокой, в пределах +2-3 оС. 
        Важной характеристикой системы отопления для загородных домов является минимальная температура, устанавливаемая в отсутствие владельца. Так, для ТО, как правило, это - 10-14 оС, для воздушного и прямого электроотопления - 4-7 оС. Это, естественно, позволяет обеспечивать экономию энергетических ресурсов. Снизить тепловую отдачу можно двумя способами. В соответствии с показаниями термостата мощность котла меняется плавно. Такое управление обеспечивает комфорт и экономию топлива, однако котлы и блоки управления стоят дороже. В другом случае при достижении заданного уровня температуры горелка отключается и вновь включается, если комната остыла. Такой способ неэкономичен, так как выдает теплоноситель всегда максимальной температуры. В настоящее время в продаже появились 2- и 3-ступенчатые горелки, позволяющие автоматически переходить с одной ступени на другую в зависимости от показаний соответствующего датчика. 
        При воздушном отоплении нет проблем отключить любую комнату или группу комнат простым прикрытием задвижки воздуховода. Однако точность отслеживания температурных режимов оставляет желать лучшего. 
        С точки зрения контроля температур и гибкости управления системой отопления, возможностей экономии энергии, у прямого электроотопления самые лучшие показатели. В каждом отапливаемом помещении имеются термостаты, и все они работают независимо, контролируя температуру в диапазоне 5-30 оС с точностью +0,1-1,0 оС. При желании могут быть установлены программируемые термостаты с таймером (70-100$), позволяющие задать любой график изменения температур в течение суток в каждый день недели. Это экономит для загородных домов, эксплуатируемых зимой по выходным дням, 50-80% электроэнергии. Именно этот вид отопления легко интегрируется в единую систему управления коттеджем типа "Интеллектуальный дом".

    2.5. Экология и безопасность

        Все виды отопления, кроме электрического, в той или иной мере загрязняют окружающую среду. При сгорании газа у некоторых котлов образуется жидкий конденсат, а если слить его в канализацию, то нарушается работа очистных сооружений. При сжигании солярки и газа выделяются всевозможные ядовитые химические соединения, которые через систему дымоходов выводятся наружу здания в атмосферу. А это, в конечном счете, оказывает негативное влияние на окружающую природу. При использовании твердого топлива загрязняется территория в местах его хранения, подготовки и загрузки, дым из трубы и сажа не способствуют чистоте, кроме того, необходимо удаление значительного количества золы. 
        Вытяжная вентиляция, насосы, вентилятор воздуховода приводят к дополнительным шумам и вибрации. Возможная утечка газа или дизельного топлива, угольная пыль отрицательно сказываются на дыхательных органах человека. Протечка ядовитых антифризов опасна для здоровья людей и наносит ущерб зданию. 
        Газовые и жидкотопливные котлы, как правило, имеют многопараметрическую систему контроля, и существует вероятность отключения системы отопления. 
        Самая безобидная ситуация - это кратковременное отключение электропитания. В этом случае только некоторые котлы с резервным источником питания имеют возможность продолжать работу. 
        Большинству систем для запуска необходимо присутствие человека. 
        Остывший дом грозит многими неприятностями. Могут замерзнуть сливные сифоны раковин и ванн, может лопнуть унитаз, в системе горячего водоснабжения возможны промерзания и выход из строя водяного контура и т.п. 
        Электроотоплению не страшны кратковременные отключения электропитания, оно начинает работать сразу после подачи электроэнергии без вмешательства человека. 
        С экологической точки зрения, использование конвекционного и воздушного отопления в загородных домах, где хозяева бывают периодически, не очень хорошо. В период отсутствия жильцов, когда система отопления работает в экономичном режиме, бытовая пыль оседает во всех местах. При включении отопления на полную мощность конвекционные воздушные потоки поднимают пыль в воздух и даже влажная уборка не спасает. 
        У прямого электроотопления есть два класса оборудования - "теплый пол" и инфракрасные обогреватели, которые не создают конвекционных потоков. Все современное стационарное прямое электроотопление экологически безопасно. Нагревательные элементы для жилых помещений имеют рабочую температуру 40-100 оС. При этом практически не изменяется влажность, не сжигается пыль, не выделяются вредные вещества, оборудование работает бесшумно. Электромагнитные излучения находятся на фоновом уровне и ниже уровня излучений многих бытовых приборов. 
        При использовании современных автоматов защиты от короткого замыкания и перегрузок, а также устройств защитного отключения по току утечки, вероятность пожара или поражения электрическим током близка к нулю.

    Заключение

        Сегодня уже всем очевиден последовательный переход от централизованных систем отопления к автономным. В этой связи традиционное отопление с его большими капитальными и эксплуатационными затратами начинает уступать в дачном строительстве воздушному и электрическому отоплению. 
        Повышение теплоизоляции зданий загородных домов почти в два раза, широкие возможности по экономии и рациональному использованию энергоресурсов превращают стационарное электроотопление в серьезного конкурента традиционному отоплению с газовыми котлами, обеспечивая уникальные возможности по экологии и безопасности.

    Ссылки по теме:

    котлы

    радиаторы

    циркуляционные насосы

    расширительные баки

    Источник: В. Егоров, канд. техн. наук, П. Тарасов, stroi.net
     


    Читайте также:
    Разнообразие насосов
    Поверхностный? Погружной? А потянет ли? А хватит ли напора? Ответы в этой статье.