Гибридная система отопления

Гибридная система отопления

Частный дом – своя собственная крепость. Многие люди, устав от ежедневного шума и смога от автомашин и заводов, перебираются из мегаполисов подальше, за черту города. Но в собственном доме, в отличие от квартиры, которую обязаны обеспечивать всеми ресурсами коммунальные службы, существует две главные проблемы, которые необходимо решать самостоятельно.

В первую очередь – это комфортное отопление жилища и, конечно же, автономное электропитание на случай полного отключения внешней электросети. Причем в обоих случаях необходимо учитывать стоимость произведенных энергоресурсов и стремиться к максимальному их удешевлению. 

Рассмотрим несколько вариантов решения данных проблем.

 

Сценарий первый или Деньги для нас – не главное 

Итак, мы построили или въехали в готовый дом, газификации в том районе нет и вероятно, в ближайшие несколько лет не будет. Общая площадь дома 150-200 м2, он имеет средние размеры, как большинство наших частных построек. Государство, в лице коммунальных служб, обязано предоставлять мощность электросети не более 15 кВт для обеспечения минимальных потребностей жильцов в доме. 

Есть три способа создать в собственном жилище тепло, установив: 

· электрический котел;

· дизельный котел;

· газовый котел;

· дизельный генератор для питания электрокотла. 

Варианты сами по себе неплохи и достаточно просто реализуемы. Но – электрокотел будет вырывать из семейного бюджета по 10-13 тысяч рублей ежемесячно в качестве оплаты за потребленную энергию, а внезапная поломка на линии зимой грозит превратить дом в огромный холодильник с лопнувшими от мороза радиаторами и обвязкой. Дизельный котел не боится отключений напряжения извне, но необходимо постоянно следить за уровнем топлива, которое, к тому же, постоянно дорожает. Газовый котел более экономичный, чем дизельный, но тогда нужно приобрести специальный резервуар для хранения сжиженного газа, закопать его возле дома и также постоянно отслеживать его объем. 

Все это причиняет массу неудобств и постоянных расходов, которые могут лишь возрастать с каждым новым подорожанием энергоресурсов. И не следует забывать о необходимости регулярного выполнения технического обслуживания оборудования, которое предотвращает крупные поломки и длительные ремонты, но также стоит определенной суммы денег.

В итоге получается – мы покупаем весьма дорогостоящее котельное оборудование, гордимся, что живем в собственном доме с автономным отоплением, но постоянно выбрасываем кучу денег – за электроэнергию, дизтопливо или газ, за периодическое обслуживание и замену запчастей. Где же выход из этого круга? 

 

Вариант второй или Мы умеем считать деньги

Возможно, многие слышали о геотермальных тепловых насосах. Выгода их очевидна – они практически не потребляют электроэнергию при работе и не требуют заливки топлива. Но на сегодня их установка – довольно дорогое удовольствие, требующее значительных капиталовложений. Например, устройство внешнего контура по стоимости может равняться цене теплового насоса. Не у каждого семейного бюджета имеется возможность «поднять» такую сумму за один раз. 

Существуют также воздушные тепловые насосы, у них преимуществ больше, чем у геотермальных:

· они имеют доступную стоимость;

· просты в монтаже;

· легки в обслуживании. 

Но один недостаток, причем весьма существенный, заставляет задуматься о целесообразности использования данного оборудования. Все дело в том, что производители воздушных насосов заявляют, что при достижении температуры на улице -20 градусов и опускании ее ниже, их оборудование начинает работать как обычный электрический котел. Но, как правило, именно при таких погодных условиях происходят аварийные отключения электроэнергии, а значит, вновь необходимо думать о приобретении мощного электрогенератора, способного обеспечить напряжением с достаточной мощностью воздушный насос.

Когда начинаешь задумываться не только о затратах на приобретение теплового оборудования, но и о дальнейших расходах, а также различных форс-мажорах, становится понятно, что нужно искать альтернативный выход из сложившейся проблемы. В противном случае можно так и остаться заложником данной ситуации и покупать тепло в дом по немыслимо дорогой цене.

 

Вариант третий или Гибридное отопление

А как насчет сборки гибридной системы отопления без использования генератора? Реально ли это в принципе и насколько возможно реализовать данный вид отопления в доме, потратив при этом достаточно скромную (по сравнению с вышеописанными способами) сумму денег?

Итак, для начала выполним некоторые расчеты, которые помогут нам выяснить, насколько реальны или утопичны эти идеи.

 

Только цифры и ничего, кроме них

Для обогрева и полноценного снабжения горячей водой среднестатистического дома площадью 150-200 м2 потребуется 12-15 кВт тепла. Данные СНиП показывают, что эти цифры рассчитаны для температуры «за бортом» -28 градусов и ниже. Но если посмотреть статистику прошлых лет по нашему региону и обратить внимание на температуру воздуха, то можно увидеть, что таких дней в году наберется не более 15. Получается, что только максимум полмесяца в год наш котел будет работать в полную силу, а в остальное время часть его мощности не будет задействована.

Если рассмотреть показатели воздушного теплового насоса, то можно заметить, что минимальная температура, при которой у него коэффициент преобразования больше 3-х составляет -13 -15 градусов. То есть, при температуре -14 градусов с одного затраченного киловатта электроэнергии мы получим около 3-4 киловатт тепла при минимальных затратах на его установку. Рассчитав теплопотребление дома для температуры на улице -15 градусов, мы получим несколько другие данные.

В итоге получается, что нам нужно всего 8 киловатт тепла для полноценной и комфортной жизни в нашем доме. Значит, и тепловой насос нам нужен уже в два раза меньше и стоит он, соответственно, дешевле. Не говоря уже о более низком его энергопотреблении в работе.

 

Выбор источника тепла 

Если цифры и расчеты верны, а ошибки в них нет, значит можно смело выбирать тепловой насос, предназначенный для работы при температурах не ниже -15 градусов. Однако мы же помним, что 10-15 дней в году у нас может снизиться температура гораздо ниже вышеуказанной, да и от внезапных отключения напряжения никто не застрахован. 

Что же предпринять в таком случае? 

Все достаточно просто. Мы ставим резервный котел. Будь то дизельный или газовый – особой разницы нет. Ниже – подробнее, зачем это все надо. 

 

Обоснование выбора котла

Мы выяснили выше, что резервный котел будет включаться только в те дни, когда температура воздуха на улице будет падать ниже -15 градусов и в те часы, когда не будет подачи электроэнергии.

Потребление такого котла в электрическом эквиваленте составляет порядка 600-800 Ватт. За 15-20 дней он сожжет незначительное количество топлива. Например, как заявляет один из именитых производителей такого оборудования, дизельный котел мощностью 15 киловатт затрачивает максимум 10 литров топлива в сутки. Соответственно, на целый год нам нужно всего 200 литров топлива, чтобы обеспечить энергосистему дома альтернативным источником тепла. Или, если рассматривать использование газового котла, требуется заготовить несколько баллонов сжиженного газа.

По стоимости дизтоплива и природного газа можно сориентироваться самостоятельно, исходя из их стоимости в вашем регионе.

Остальное время в рабочем режиме с нашими нуждами легко справляется воздушный тепловой насос, принося нам отличную экономию по электроэнергии.

Резервное электропитание

Выше мы учитывали возможные отключения электроэнергии, но чем заменить постоянный источник сети, временно оказавшийся обесточенным? Решение не такое сложное, как может показаться первоначально. Суммарно нам нужно мощность порядка 5 кВт: 800 Вт для работы котла и 4 кВт для обеспечения работы тепловых насосов, функционирования освещения и домашних электроприборов.

Если источник питания будет правильно подобран по мощности и отлажена система автоматического запуска, то временного отключения напряжения можно попросту не заметить.

Одним из вариантов автономного электропитания можно назвать электрогенератор, работающий на бензине или дизельном топливе. Они занимают немного места, вполне доступны по стоимости и экономичны, но имеют ряд недостатков:

· производят много шума;

· требуют проведения регулярного техобслуживания (2 раза в год);

· необходимо обеспечить отвод выхлопных газов из помещения, где он установлен;

· тяжелый пуск в сильные морозы. 

К тому же, топливо и масло имеет способность заканчиваться в самый неподходящий момент, поэтому необходимо постоянно проверять их наличие и иметь некоторый запас. 

Учитывая недостатки электрогенератора, наиболее надежным решением будет приобретение источника бесперебойного питания с набором аккумуляторов суммарной мощностью 5 кВт. Конечно, за данным оборудованием также необходим некоторый уход, но он гораздо проще и менее затратен. 

Достоинства ИБП:

· абсолютно бесшумны;

· не выделяют вредные вещества;

· длительный срок службы при правильной эксплуатации;

· в любую погоду всегда готовы к работе.

 

Заключение 

Таким образом, мы с вами собрали систему отопления и водоснабжения частного дома с минимальными последующими вложениями и максимальной экономией.

Но можно не останавливаться на достигнутом и экономить еще больше! С помощью простого и недорогого реле времени можно заряжать аккумуляторы только в ночное время по более дешевому тарифу. Эта на первый взгляд «мелочь» позволит неплохо сократить расходы на оплату счетов за электроэнергию.

Также можно задуматься над установкой солнечных коллекторов – они будут снабжать дом горячей водой в летний период, дав отдохнуть тепловому насосу и обеспечат до 30% дополнительного тепла зимой.

В общем, существует масса способов, как можно обеспечить дом теплом, горячей водой и электроэнергией и при этом не бояться аварийных отключений. Главное – выполнить правильные расчеты и подобрать необходимое оборудование, соответствующее по мощности вашим запросам, и все у вас получится!