Выбор типа энергоносителя для отопления частного дома  [ 25 февраля 2020]

  С выбором типа и источника отопления желательно определиться до начала проектирования самого дома, для того чтобы размеры и конструкция будущего строения основывалась на ваших реальных энергетических и экономических возможностях. Понимая предстоящие финансовые и временные затраты на создание микроклимата внутри помещения, можно без труда скорректировать проект самого дома, чтобы достигнуть максимального качества жизни по минимальной стоимости.

Главным параметром в создании благоприятной атмосферы внутри жилища является тепло, которое возникает от преобразования разных видов веществ и энергий в инфракрасное излучение. При поиске приемлемого источника получения тепла для удобства восприятия воспользуемся термином «энергоноситель», под которым будем понимать различные виды топлива, из которых при сжигании получается определенное количество тепловой энергии, а также тепло полученное из электросети и из окружающей среды.

Основные виды энергоносителей:

• природный газ, метан. Проходит в дом по газопроводам
• пропан-бутановый газ. Смесь пропана и бутана в определенной пропорции. Доставляется и хранится в специальных ёмкостях (газгольдерах).
• солярка или дизельное топливо. Доставляется в цистернах, хранится в специальных баках.
• электричество. Приходит по электросетям.
• тепловые насосы. Используют энергию окружающей среды и электросетей.
• солнечные коллекторы. Используют энергию солнца и электросетей. Бывают двух типов – вырабатывающие электричество и вырабатывающие тепло.
• электроветрогенерация. Превращают энергию ветра в электроэнергию.
• дрова. Традиционный, возобновляемый тип энергоносителя.
• пеллеты. Разновидность дров, приспособленная для автоматической подачи в топку.
• брикеты RUF. Производятся из сухой измельченной древесины различных пород дерева.
• уголь бурый, каменный, антрацит. Энергоноситель с высокими теплотворящими свойствами.
• брикеты торфяные. Прессованный высушенный торф.

По совокупности параметров безусловным лидером среди энергоносителей является природный газ. Его основные преимущества: низкая стоимость единицы тепла, легкая возможность автоматизации, экологичность, большой выбор оборудования различных типов, безопасность, при соблюдении правил установки, эксплуатации и обслуживания. Его недостатки: долгая процедура подключения (иногда длящаяся несколько лет), значительные затраты на подключение, но всё это с лихвой компенсируется последующими непрерывность доставки, широкий выбор преимуществами, о которых сказано выше. Преимущества магистрального газа относятся и к пропан-бутану, за исключением стоимости и несколько более тщательного отношения к безопасности использования. Но у пропан-бутана есть одно дополнительное преимущество – установка системы хранения (газгольдера) и подключение за короткое время. Стоимость единицы тепла получаемой от такого вида газа будет в 3-5 раз выше стоимости единицы тепла, полученной от природного газа. Зависит это от того в какое время года вы заправляете газгольдер. Летом цены дешевле, поэтому для экономии желательно устанавливать газгольдер увеличенной ёмкости, который позволит заправляться раз в году по минимальным ценам.

Следующий вид энергоносителя по удобству эксплуатации – это солярка. Относительно безопасна, котлы легко поддаются автоматизации, неограниченная мощность. Сезонные колебания цен незначительные. Стоимость ёмкостей для хранения на порядок дешевле чем газгольдере. В случае необходимости солярку можно приобрести на любой близлежащей автозаправке, залив её в канистры. Из недостатков следует отметить: стоимость, которая выше в 6-7 раз чем у природного газа, повышенная шумность при работе горелки, запах солярки в котельной, необходимость обогрева хранилища с баками. Обязательным условием является установка стабилизатора, иначе перепады напряжения приведут к изменению скорости вращения вентилятора горелки, что негативно скажется на процессе горения и необходимости срочного внепланового обслуживания. Такой тип энергоносителя предпочтителен для тех кому важны все удобства комфортного обитания, но у кого недостаточно выделенной электрической мощности или существуют предубеждения по установке газгольдера. Также такой тип энергоносителя часто используют как временный на период строительных и ремонтных работ.

Электричество. Энергоноситель, лишенный недостатков, кроме нескольких: самая высокая стоимость киловатта и как правило недостаточная выделенная мощность. В остальном только одни преимущества: чистота, бесшумность, безопасность (при правильной установке и эксплуатации), возможна высокая степень автоматизации, непрерывность подачи при наличии хороших сетей, дешевизна оборудования. Снизить стоимость единицы тепла получаемого при помощи электричества можно, но для этого необходимо установить тепловой насос.

Тепловые насосы – это подвид электрического отопления. Для тех, кто хочет значительно сэкономить на счетах за отопление при этом сохранить удобство в эксплуатации свойственное электрическим котлам, устанавливают тепловые насосы. Дополнительное тепло в таком случае будет браться из окружающей среды. К сожалению, высокая стоимость установок и в некоторых случаях монтажа, например в скважине, не позволяют получить широкое распространение таких отопительных систем. Тепловые насосы, отбирающие тепло из окружающего воздуха выгодны до температур примерно минус 15*С, далее коэффициент эффективности становится близким к 1, а это значит, что такой тепловой насос работает как электрокотел с максимальными счетами за электричество.

Солнечная энергетика. Перспективное направление в производстве тепла, но КПД электрической солнечной панели примерно 10-12%, а значит добывание такой энергии весьма затратное мероприятие. Существуют еще один тип солнечных панелей прямого нагрева теплоносителя, проходящего по трубке, находящейся внутри вакуумной колбы. Но значительная стоимость таких устройств и необходимость размещения теплоаккумуляторов сводят на «нет» выгоду от бесплатного солнечного тепла.

Ветрогенерация. Данный вид по эффективности добычи энергии имеет весьма ограниченное распространение. Связано это с тем, что коэффициент полезного действия напрямую зависит от количества ветряных дней в году, а это влечет за собой необходимость размещения ветрогенератора на побережье морей и океанов где ветер ежедневный. В средней полосе эффективность данного вида получения энергии весьма низка, и остается уделом любителей. Общая мощность промышленной добычи ветровой энергии в России составила в 2019 году 183,9 МВт, или 0,044% от общего количества произведенной в стране энергии.

Дрова. Традиционный, возобновляемый вид энергоносителя и относительно дешевый. При покупке дров естественной влажности требует организации правильного хранения в течении двух лет до начала использования. Дрова универсальны и позволяют использовать их как в котлах, так и в каминах и печах.

Пеллеты – разновидность дров, высушенных, спрессованных и измельченных для удобства автоматической подачи в топку котла. К сожалению, в последнее время значительный рост стоимости пеллет привел к ограничению на них спроса.

Брикеты RUF – разновидность дров. Сухие, спрессованные в брикеты опилки в удобной полиэтиленовой упаковке. Хороши для распространения в торговых сетях, перевозке в личном автомобиле (не оставляет мусора). Как в случае с дровами требуется постоянное участие в загрузке топлива в котел.

Брикеты торфяные. Делают из очень рыхлой осадочной породы, образованной из накопившихся остатков мха в условиях болот. После сушки, торф прессуют давлением до 400 атм. в брикеты. Топливо более теплоемкое чем дрова. Неудобство использования состоит в необходимости постоянного участия человека в процессе топки и особенного едкого запаха образующегося в процессе горения. После сжигания остаётся много золы, требующей ручного удаления и последующей утилизации. По стоимости одного килограмма торфяные брикеты и брикеты RUF практически одинаковы.

Уголь – наиболее теплоёмкий энергоноситель. Существуют несколько разновидностей: бурый, каменный, антрацит. Самая большая отдача тепла от антрацитового угля, но для его сжигания необходимы специальные котлы выдерживающие высокую температуру. Хорошо автоматизируются посредством установки бункера.

Определиться с типом энергоносителя, который будет оптимален для вас поможет специалист проектировщик, обладающий знаниями и опытом в этой области. На основании исходных данных предоставленных вами, проектировщик произведет технико-экономический расчёт, результатом которого будет несколько вариантов с прогнозируемыми затратами на обогрев вашего жилища. Выбрав приемлемый, вы сможете переходить к следующему шагу: проектирование инженерных систем.