Проблемы отопления загородных домов: электричество и газ

Введение

При строительстве загородного дома необходимо заранее предвидеть проблемы эксплуатации и оценить долговечность, экологичность и стоимостные затраты. Все эти вопросы решает сам владелец. Кроме того, фирмы, продающие и устанавливающие отопительное оборудование, не объективны в оценке конкурирующих вариантов — они не всегда владеют информацией о последних достижениях в смежных областях.

В этом материале мы сделаем акцент на недостатках и проблемах систем отопления — именно эту информацию очень трудно получить у продавцов оборудования. Как правило, знакомимся мы с ней тогда, когда система уже установлена и работает.

Существует три вида систем автономного отопления:

• Традиционное (ТО) — жидкий теплоноситель нагревается и, проходя по трубопроводам и радиаторам, отдаёт тепло помещениям.
• Прямое электрическое (ПЭО) — нагрев помещения осуществляется без теплоносителя, электрическая энергия непосредственно преобразуется в тепловую.
• Воздушное отопление — в качестве теплоносителя используется воздух, подаваемый после подогрева по воздуховодам.

I. Начальные затраты на отопление

1.1 Доставка энергоносителя

Первый вопрос при проектировании — какой источник тепловой энергии будет использоваться? Доступны четыре варианта: газ, твёрдое топливо (уголь, дрова), жидкое топливо (солярка) и электроэнергия.

При газовом отоплении прокладка трубопровода стоит $6–20 за п/м. Это может сразу поставить под сомнение экономическую эффективность — независимо от относительной дешевизны самого газа. Кроме того, срок службы металлических труб составляет около 20 лет, тогда как полиэтиленовых — более 50 лет.

Твёрдое топливо необходимо ежегодно завозить, разгружать и складировать. Если это дрова — их нужно подготовить под размер топочной камеры. Всё это требует дополнительных затрат.

Жидкое топливо требует ёмкости на 7–10 т и подъездных путей для топливозаправщика. Таким образом, только хранилище обходится $2 000–3 000.

Электроэнергия для освещения, как правило, подводится бесплатно. Однако при подводке мощностей для отопления может потребоваться доплата.

1.2 Дополнительные проектные и строительные работы

При традиционном и воздушном отоплении требуется котельная площадью не менее 7,5 м² с приточно-вытяжной вентиляцией, окном и вводом электропитания. Стоимость 1 м² загородного строительства в Подмосковье составляет $200–300.

При газовом отоплении необходим проект ввода, разводки и подключения — это ещё около $2 000. Для дома более 300 м² сечение дымохода должно быть не менее 250×250 мм, а при высоте 10–12 м — это ещё $800–1 000. Кроме того, при строительстве нужно предусмотреть проходы труб через перекрытия. Если не учесть это в проекте — монтаж обойдётся значительно дороже.

При электрическом котле или ПЭО потребность в котельной отпадает. Следовательно, начальные затраты существенно снижаются.

1.3 Оборудование котельной

В котельной традиционного отопления выделяют четыре вида оборудования: котёл, горелка, автоматика и обвязка. Стоимость котла составляет 40–70% от стоимости всего оборудования котельной. В целом она колеблется от $6 до $12 на 1 м².

Котёл с автоматикой стоит от $3 000 до $4 000. Дополнительно потребуется газовая или дизельная горелка — от $500 до $1 500 в зависимости от мощности. Желательно также установить стабилизатор напряжения мощностью не менее 0,6 кВт — около $100.

Для автоматического управления температурными режимами необходим специальный регулятор и термостат — это ещё $500–1 500. Если потребуется переключение между режимами (зимний, осенний, отключение комнат), понадобятся балансировочные клапаны по $25–65 каждый и регулятор давления — $120–140.

1.4 Доставка тепла до помещений и монтаж

Стоимость разводки традиционного отопления зависит от схемы циркуляции. Двухтрубная схема с принудительной циркуляцией в 1,5–2 раза дороже однотрубной. Однако она позволяет регулировать температурные режимы. Стоимость радиаторов меняется в широких пределах — от $12 до $80 за 1 кВт.

Антифриз для отопительных систем стоит около $1 за литр, а для дома 150 м² требуется 200–300 литров. При воздушном отоплении разводка воздуховодов обходится $10–15 за п/м — для дома 150 м² потребуется около 50 м.

Затраты на стационарное электроотопление определяются типом оборудования: $40–80 за 1 кВт для электроконвекторов и $100–200 за 1 кВт для ИК-оборудования и «тёплого пола».

Монтаж традиционной системы требует профессионализма и специального инструмента. Стоимость работ составляет 25–35% от стоимости оборудования. Напротив, монтаж прямого электроотопления значительно проще и дешевле — для небольших объектов его можно выполнить самостоятельно и поэтапно.

II. Эксплуатация систем отопления

2.1 Гарантийное и послегарантийное обслуживание

Остановка традиционной системы может привести к серьёзным материальным затратам — выходит из строя сразу вся система. Поэтому организуется круглосуточное дежурство и диспетчерская помощь с выездом к месту аварии.

При ПЭО выход из строя одной единицы оборудования не приводит к отказу всей системы. Как правило, неисправный прибор просто отвозят продавцу — не нарушая привычного ритма жизни.

Послегарантийное обслуживание традиционного отопления составляет от $100 до $600 в год. Кроме того, запчасти и ремонт оплачиваются отдельно.

2.2 Энергозатраты

Важнейшая характеристика текущих затрат — стоимость топлива и его расход. Примерные цены на энергоносители:

Энергоноситель	Эквивалент	Цена ($)
Газ	1 м³ (≈10 кВт)	0,08–0,10
Солярка	1 л (≈10 кВт)	0,20–0,22
Электроэнергия	10 кВт	0,15–0,17
Уголь	1 т	15–20

Для традиционного отопления дома 150 м² газом за сезон потребуется $45–60, солярка обойдётся в $150–220. Прямое электроотопление — $140–200.

Если дом используется 2–3 дня в неделю, традиционное отопление позволит сэкономить 20–25%. Прямое электроотопление при этом даёт экономию 50–80% электроэнергии.

При твердотопливном котле основные затраты ложатся на оплату обслуживающего персонала — необходим постоянный контроль камеры сгорания, загрузка топлива и удаление золы.

2.3 Эксплуатация котельного оборудования и трубопроводов

По мере эксплуатации эффективность традиционной системы снижается: камера, дымоходы и горелка покрываются сажей. Теплоноситель частично испаряется, в системе образуются воздушные пробки. Кроме того, пониженное давление газа в российских магистралях отрицательно сказывается на работе котла.

Некачественное жидкое топливо приводит к преждевременному износу насоса и засорению форсунок. Скачки напряжения (150–280 В) выводят из строя автоматику.

Стоимость сервисного обслуживания составляет от $100 до $600 в год. Запчасти и ремонт оцениваются отдельно. Прямое электроотопление свободно от всех описанных проблем.

2.4 Проблемы управления температурными режимами

Аварийные ситуации и горячее водоснабжение

При традиционном отоплении возможны аварийные протечки антифриза — ядовитого химиката, который портит мебель, интерьер и строительные конструкции. В двухконтурных котлах необходима перенастройка 2 раза в год: весной — для ГВС, осенью — для отопления.

В больших домах доставка горячей воды из котельной на несколько этажей вызывает неудобства. Вода в трубах остывает, что увеличивает расход горячей воды. После включения крана приходится ждать тёплую воду 2–3 минуты. Таким образом, значительно эффективнее установить накопительные электроводонагреватели рядом с местом использования.

Проблемы термостатов и балансировки

Комнатные термостаты для радиаторов имеют ряд скрытых проблем. Во-первых, увеличивается риск засорения из-за примесей в теплоносителе. Во-вторых, отложения на деталях со временем ухудшают характеристики и вызывают шум в клапанах. В-третьих, нелинейная зависимость теплоотдачи: изменение потока в 2 раза меняет теплоотдачу всего на 7–12%.

Кроме того, термостаты чаще всего измеряют температуру теплоносителя, а не воздуха. Следовательно, точность контроля снижается — возникает либо перегрев, либо снижение комфортности. Точность отслеживания заданной температуры составляет лишь ±2–3°С.

Экономия и минимальный режим

Минимально устанавливаемая температура при отсутствии владельца составляет для ТО 10–14°С, тогда как для прямого электроотопления — 4–7°С. Это позволяет существенно экономить энергоресурсы.

В системах ТО снижение мощности реализуется двумя способами. При плавном регулировании обеспечивается комфорт и экономия, однако котлы и блоки управления стоят дороже. При дискретном управлении горелка отключается и включается по достижению заданной температуры — такой способ неэкономичен, так как теплоноситель всегда нагревается до максимума.

Преимущества электроотопления в управлении

С точки зрения контроля температур и экономии энергии у прямого электроотопления самые лучшие показатели. В каждом помещении работает независимый термостат с точностью ±0,1–1,0°С в диапазоне 5–30°С.

Программируемые термостаты с таймером ($70–100) позволяют задать любой график температур для каждого дня недели. Кроме того, именно электроотопление легко интегрируется в систему «Умный дом».

2.5 Экология и безопасность

Недостатки традиционного отопления

Все виды отопления, кроме электрического, загрязняют окружающую среду. При сжигании солярки и газа образуются ядовитые химические соединения. Твёрдое топливо загрязняет территорию в местах хранения и подготовки. Вытяжная вентиляция и насосы создают дополнительные шумы и вибрацию.

Газовые и жидкотопливные котлы имеют многопараметрическую систему контроля. При кратковременном отключении электропитания большинству систем для запуска необходимо присутствие человека. Остывший дом может привести к серьёзным последствиям: замёрзнут сифоны, лопнет унитаз, выйдет из строя водяной контур.

Преимущества электроотопления по экологии

Электроотоплению не страшны кратковременные отключения питания — оно возобновляет работу автоматически без вмешательства человека.

Нагревательные элементы для жилых помещений имеют рабочую температуру 40–100°С. Благодаря этому оборудование не изменяет влажность, не сжигает пыль, не выделяет вредных веществ и работает бесшумно. «Тёплый пол» и инфракрасные обогреватели не создают конвекционных потоков пыли. При использовании современных УЗО и автоматов защиты вероятность пожара или поражения электрическим током близка к нулю.

Заключение

Монополия традиционного отопления с большими капитальными и эксплуатационными затратами начинает уступать воздушному и электрическому отоплению. Повышение теплоизоляции зданий почти в два раза и широкие возможности по экономии превращают стационарное прямое электроотопление в серьёзного конкурента газовым котлам. Кроме того, оно обеспечивает уникальные возможности по экологии и безопасности.

Общие проблемы централизованного отопления жилых объектов приведены в статье «Эффективность отопления в городском хозяйстве».