Растущие тарифы и проводимый правительством и мировым сообществом курс на энергосбережение в коммунальной сфере приводит владельцев частных домов к мысли о необходимости модернизации действующих котелен, и к мыслям о необходимости заменить газовый котел. Поскольку электрические системы обогрева при действующих тарифах также являются дорогими в оплате, возникает и другой вопрос: как обогреть дом без газа и электричества? Точнее, мы должны предложить решения, как сделать дешевое отопление в новом доме или как переделать старую систему отопления, чтобы платить за нее как можно дешевле.
Чем отопить частный дом? Более остро этот вопрос беспокоит владельцев загородных коттеджей или особняков жилой площадью более 120-150 м.кв. Обогрев дома в несколько этажей стал серьезным испытанием бюджета многих семейств.
Сделаем обзор возможных вариантов отопительного оборудования, а потом будем сравнивать возможные варианты или комбинации систем.
Как обогреть дом без газа
Кроме газовых котлов в качестве альтернативных источников тепла для отопления дома могут использоваться:
- котлы на твердом топливе;
- тепловые насосы;
- электрические обогреватели или электрокотлы;
- инверторные кондиционеры с функцией теплового насоса, работающие на тепло/холод;
- гелиосистемы.
Поскольку мы решили сравнивать способы отопления дома с высоким уровнем комфорта и менее затратные, мы вычеркиваем из списка основных источников тепла котлы на твердом топливе и электрокотлы, которые даже с тарифом на отопление не подходят для отопления больших домов. 3000 тысячи киловатт, предлагаемые государством для электроотопления, это очень мало, если обогревать большой дом электрическими обогревателями или кабельными системами.
Гелиосистемы греют воду или теплоноситель, используя солнечное тепло, но делают это в 4-5 раз лучше в летние солнечные дни, чем в морозную пасмурную погоду. Они максимум могут выступать как вспомогательный источник тепла, для частичного нагрева воды для системы отопления.
Потому в качестве альтернативы газовому котлу мы выбираем два типа теплоснабжения:
- отопление дома тепловым насосом;
- отопление дома кондиционером.
Какие тепловые насосы лучше использовать для отопления
Тепловой насос «грунт-вода». Если участок позволяет, и на нем можно проводить укладку горизонтального коллектора, или геология грунта участка позволяет бурить несколько скважин глубиной около 50 м, тогда можно выбирать грунтовой тепловой насос. Температура грунта на глубине ниже уровня промерзания всегда плюсовая – от 7 градусов тепла и выше. С каждого метра скважины (около 50 Вт/м) или метра трубы горизонтального коллектора (15-40Вт/м2) снимается геотермальное тепло, переносимое в систему отопления дома.
Например, для дома в 200 м кв, при значении удельной тепловой нагрузки в 50 Вт на м2 площади дома, нужно будет уложить горизонтальный коллектор на площади до 300 м2 или пробурить глубинные скважины для зондов на общую длину до 150 м.
Зато, если это все сделать грамотно, тепловой насос сам, без дополнительного источника, будет снабжать дом самым дешевым теплом. Надежность и долговечность таких систем вызывают уважение.
Тепловой насос «вода-вода». Если около дома найдутся на небольшой глубине (до 15 -20 м) водные горизонты, можно пробурить скважины и установить гидротермальный теплонасос, использующий тепло подземных грунтовых вод. Вода закачивается в систему теплообмена теплового насоса, отдает тепло, и, охлажденной, сбрасывается назад через другую скважину. Это вариант также сложен в монтаже, водный ресурс должен быть достаточным, чтобы обеспечить нужное количество тепла. Производительность по теплу и холоду такого теплового насоса также постоянна целый год, но отличается более весомыми энергозатратами из-за работы глубинных насосов.
Тепловой насос «воздух-воздух». Различают вентиляционные тепловые насосы, которые могут использовать тепло воздуха, выводимого из помещений дома. Вентилятор направляет теплый воздух на испаритель теплового насоса. Тепло передается фреону, циркулирующему в испарителе, а потом дальше к компрессору и в конденсатор. Преобразованное и приумноженное тепло возвращается в дом, а охлажденный воздух выводится наружу. Полезными свойствами таких систем является рекуперация тепла и качественная очистка воздуха. Такие воздушные тепловые насосы могут комплектоваться модулями нагрева бытовой воды и подогрева воды для системы отопления.
Есть системы «воздух-воздух» с наружным и внутренним блоком, где циркулирующий в контуре компрессора хладагент переносит тепло прямо в вентиляторные доводчики – фанкойлы, установленные по комнатам или в систему водяного отопления. Система с достаточно высоким коэффициентом сезонной энергоэффективности SCOP – до 4-5, благодаря инверторному компрессору. Летом тепловой насос “воздух-воздух” может работать на охлаждение помещений. Недостаток таких моделей – они рассчитаны на небольшую площадь дома.
Тепловой насос «воздух-вода» – наиболее популярный и доступный для широкого внедрения вариант тепловых насосов. Они эффективно подогревают теплоноситель для контуров радиаторов, водяных теплых полов и фанкойлов.
Отличный по надежности и выгодный по цене пример: — тепловые насосы серий Arctic Home Basic и Arctic Home Smart от британского бренда Mycond. Если сравнивать, что в эксплуатации дешевле газ или тепловой насос, однозначно отвечаем – тепловой насос.
Преимущества тепловых насосов:
- самое главное преимущество — обогрев дома обходиться более чем в 2 раза дешевле, чем газом; если отказаться полностью от газа, и перейти на тариф электроотопления, расходы сокращаются еще вдвое;
- тепловой насос «воздух-вода» работает на тепло, на холод и на подогрев воды при температурах внешнего воздуха от -25 °C;
- есть широкий выбор моделей по мощности и функциональности;
- высокий коэффициент энергоэффективности при работе теплового насоса на отопление – до 4-5 и выше, и на охлаждение;
- быстрый монтаж, как автономной системы с тепловым насосом, так и с врезкой в уже действующую систему отопления;
- могут греть теплоноситель до 55-60 градусов, есть и высокотемпературные модели воздушных тепловых насосов, греющих воду до 80 °C;
- успешно управляют через термостаты, радиаторами, фанкойлами и контурами теплых полов;
- автоматически управляют резервным источником (котлом или электронагревателем);
- адаптированы для климатических условий Украины.
Как кондиционеры работают на отопление
Кондиционеры, предлагаемые сейчас рынком, кроме кондиционирования могут работать и на обогрев помещений, используя реверсный режим работы. Они выполняют функцию теплового насоса, но в более ограниченном диапазоне температур наружного воздуха. Более качественно и экономно справляются с этой задачей инверторные кондиционеры. Инверторное управление компрессором точно и экономно реагирует на поставленную задачу по поддержанию нужной температуры воздуха.
Принцип конденсирования хладагента с выделением тепла, используется и в кондиционерах, как и в тепловых насосах. Хладагент закипает от тепла, нагнетаемого вентилятором наружного воздуха, а потом проходит стадии сжатия, конденсирования с отдачей тепла и перехода в жидкое охлажденное состояние. Тепло передается от теплообменника конденсатора в отапливаемое помещение. Получается, кондиционер может извлекать даже мизерную часть тепла из холодного воздуха, чтобы перенести ее в дом. Но чем ниже наружная температура, тем с большими затратами по электрике работает кондиционер. Он может более-менее работать на обогрев до -15 °C. Только некоторые модели способны работать при температурах до -20 °C. При таких температурах компрессор работает с максимальной нагрузкой и потребляет энергию почти как электронагреватель. Кроме этого, сама конструкция кондиционера не предусматривает его эксплуатацию при таких низких температурах. Это приведет к поломке кондиционера, и никто не возместит убытки, поскольку он работал в недопустимых условиях.
Если нет газа, весной или осенью кондиционеры благодаря технологии обогревают комнаты, дешевле в 3-4 раза, чем электронагреватели.
Особенности и функции кондиционеров
- Могут работать на охлаждение и нагрев воздуха с высокими показателями сезонной энергоэффективности при работе на охлаждение SEER до 5 и выше, на обогрев SCOP — до 4. Класс энергосбережения — до А+++/A++.
- Рекомендуется использовать инверторные модели, рассчитанные по паспорту на обогрев, при внешних температурах до -10…-15 °C.
- Экономно работают в мягком или умеренном климате.
- При критических температурах их не включают, а обогревают дом другими источниками: электронагревателями, газовым котлом или тепловым насосом.
- Кондиционеры имеют функцию очистки внутреннего воздуха и оснащаются многоуровневым фильтрами. Но это не решает вопроса обязательной вентиляции помещений.
- Сплит-системы обычно устанавливаются для обогрева одной комнаты, на несколько комнат требуется несколько настенных сплит-систем или мультисплит система для зонного обогрева нескольких помещений.
- Внешние и внутренние блоки объединены контуром с фреоном, длина трубопровода ограничена.
- Стоимость систем – от несколько сотен, до днсятка тысяч долларов.
- Такое воздушное отопление – альтернатива газу, при условии, что для обогрева в мороз имеется еще другой источник тепла.
Газовые котлы — можно ли платить меньше?
Если нет возможности уйти совсем от газового отопления, стоит провести модернизацию или установить хотя бы один из запасных, более дешевых по эксплуатации, источников тепла. Может современный конденсационный котел, с декларируемым КПД в 110%, немного сократит те же 300 – 800 кубов в месяц, если его установить вместо древнего одноконтурного котла. Но систему точно придется переделывать. Установить новые радиаторы и термостаты, они тоже как-то помогут спасти ситуацию. Но газ – есть газ. И через полгода ситуация не улучшится. По стабильности энергосистема более надежна, чем «газовая труба».
Установите сплит-системы или мультисплит систему с канальной разводкой, кассетными блоками или настенный вариант. Так обогреете дом в межсезонье. Для нагрева воды придется ставить бойлер с ТЭНом – что дорого. Но тут стоит просчитать – чем выгоднее пользоваться для нагрева воды: бойлером или газовым котлом. А может гелиосистемой?
Лучше и надежнее – забыть про вечную головную боль с газом, и установить рядом с газовым котлом воздушный тепловой насос. Дороже, чем сплит-системы или бойлер, но зато в два – три раза дешевле придется платить в месяц, чем за газ или электрообогрев.
Выводы
Точный теплотехническиий расчет и данные по сравнительным затратам на различные способы обогрева можно получить при подготовке технико-экономического обоснования или пользуясь программными расчетами для подбора системы теплоснабжения. Такие доступные программы предлагают некоторые производители тепловых насосов.
Что выбрать тепловой насос или инверторный кондиционер вместо газового котла или ему в поддержку? Инверторный кондиционер не станет греть дом, тем более большой площади зимой, это будет дороже, чем греться газом. Тепловой насос «воздух-вода» может работать в паре с газовым котлом или полностью самостоятельно на отопление дома любой площади. К тому же проблема горячей воды и кондиционирования также решается тепловым насосом. Тысячи реализованных подобных проектов уже подтвердили свою энергоэффективность при такой замене.
Как лучше обогреть дом без газа? Установите тепловой насос, с полноценным отоплением, кондиционированием и нагревом воды. Это будет самая экономная в работе система. Лучше сделать один раз качественную реконструкцию топочной или сразу в проект отопления нового дома заложить тепловой насос. Это избавит от множества забот в будущем, поскольку технологии с использованием альтернативных источников тепла в коммунальной сфере будут только совершенствоваться и развиваться, отходя от технологий на ископаемом топливе.
Будет оставаться в резерве газовый котел? – ваш выбор. Время от времени, в мороз, он может пригодиться, – несколько дней в году. Лучше сохранится.