Виды отопления загородного дома: дровами или электричеством обогревать

Какое отопление дешевле и выгоднее для частного дома: газовое или электрическое? Многие сразу скажут: конечно, газ! Он же в разы дешевле, и иметь газовую трубу рядом — мечта каждого дачника.

Отопление дома дровами – «подводные камни»

А вот про отопление дома котлом на дровах давайте поговорим подробнее. Отопление дома дровами, с одной стороны, самый древний способ компенсировать потери тепла жилищем. С другой стороны, техника не стоит на месте и сейчас в продаже уйма дровяных котлов не только отечественного производства, но и европейского тоже.

То есть, даже «просвещенная Европа» топит свои дома дровами, используя дровяные котлы для обогрева. Почему же нам, в стране, богатой лесными ресурсами, не сделать отопление частного дома дровами?

 

Несмотря на кажущуюся простоту вопроса, отопление частного дома на дровах имеет несколько увесистых «подводных камней»:

  • Во-первых, дрова, как и другие энергоносители, дорожают с каждым годом. И если в Сибири и на Урале можно получить этот вид топлива пока практически «задаром», то в Московской области хорошие сухие березовые дрова давно уже стоят от 2000 рублей за кубометр.
  • Во-вторых, дрова – не самое лучшее топливо с точки зрения калорийности. Теплотворная способность древесины гораздо ниже, чем у других видов топлива. А некоторые породы древесины еще имеют теплотворность в 2 раза ниже других – смотрите Таблицу теплоты сгорания дров.
  • В-третьих, в котлах и печах прямого горения закладка дров прогорает довольно быстро и хозяин дома превращается в истопника, а само отопление дровами в частном доме превращается в трудоемкий процесс.

А потому стоит почитать форумы и отзывы тех, кто отапливает свой дом дровами, чтобы выяснить следующее:

  • Отопить частный дом дровами, когда его площадь более 100 квадратных метров, практически нереально. Нужно ставить либо котел сверхдлительного горения типа Стропува, либо ставить хороший пиролизный котел с большим объемом топки.
  • Сами дрова требуют места для складирования, и вам также потребуется приличная физическая подготовка, чтобы закидывать большие объемы дров в топку котла при отоплении большого дома.
  • Твердотопливный котел имеет большую инертность. Стоит его «раскочегарить», остановить процесс горения будет сложно. Что при этом будет твориться в закрытой системе отопления с циркуляционным насосом, если вдруг отключат электричество, рассказывать не надо.

А потому, отопление частного дома дровами будет разумным лишь в некоторых случаях.

Чем дешевле отопить дом? Сравнительная таблица

Выбор оптимального способа отопления загородного дома сводится к сравнению всех видов топлива и технических характеристик отопительных систем.

Таблица сравнения видов топлива:

Источник тепла КПД котла Теплотвор.1 кг на кВт*ч Потребность для дома 100м2 Затраты на сезон
Дрова 70 4,5 25000 25000
Евродрова 70 5,5 25000 34000
Пеллеты 70 5,2 25000 33750
Уголь 90 7,7 25000 29250
Солярка 75 11,9 25000 71500
Сжиженный газ 75 13 25000 65500
Электричество. Один тариф 99 25000 112500
Электричество с учётом ночного тарифа 99 25000 89131
Электричество. Два тарифа 99 25000 59300

* — магистральный газ в данном расчете не учитывался, так как он вне конкуренции.

Проведя все расчёты и сравнив положительные и отрицательные стороны всех видов отопления, мы узнаем, чем дешевле отопить дом и это оказались обычные дрова. Целесообразно установить два вида котлов. Эксплуатироваться будет тот, который выгоднее и удобнее в определённый период.

Отопительные печи

Удачно подобранная и грамотно построенная кирпичная печь может обеспечить хороший обогрев дома без газа. Расположив ее по центру здания таким образом, чтобы в каждое смежное помещение выходила хоть одна стенка печи, можно получить отличный источник тепла без использования водяных систем. Если планировка дома не позволяет разместить кирпичную печку столь удачно, то в ее топку встраивается водяной змеевик. Он сможет подать тепло на радиаторы в 2—3 небольших комнатах.

Также помогут отопить дом без газа различные металлические печи. Обойдется такой вариант ощутимо дешевле, чем возведение капитального кирпичного строения, требующего устройства фундамента. Поставить современную стальную или чугунную буржуйку проще, да и выглядит она замечательно, особенно со встроенным огнеупорным стеклом. Некоторые модели снабжаются змеевиками для нагрева воды, что подключаются к небольшой отопительной сети.

Конструктивные характеристики электрокотлов

Современные котлы работают на трех принципах нагрева теплоносителя:

  • ТЭНами;
  • электродами;
  • на основе магнитной индукции.

Первый вариант является самым распространенным. Теплоноситель из системы поступает внутрь котла, где при помощи трубчатых ТЭНов нагревается и поступает обратно в систему отопления. Этот тип оборудования является безопасным, функциональным, а также облает встроенной автоматикой, которая контролирует температуру воздуха в помещении и теплоносителя.

Читайте также:  Как выглядят печи длительного горения из кирпича на дровах?

Электродные котлы работают по совершенно другому принципу. В данном устройстве нагревательный элемент состоит из пары электродов, на которые подается высокое напряжение. Теплоноситель нагревается из-за того что электрический ток движется через него от одного электрода к другому, после чего теплоноситель поступает в отопительную систему.

Важно! В котлах данного типа не происходит процесса электролиза, (из-за чего нет появления накипи) из-за использования переменного напряжения с частотой не меньше 50 Гц.

Интенсивность использования влияет на способность электродов к нагреванию, так как со временем они истончаются и перестают отапливать дом в той мере, как это нужно. В электродных котлах замена электродов это стандартная процедура.

Устройство индукционных котлов более сложное, хотя конструктивно они более привлекательны. Такой тип котла не имеет нагревательных элементов, к которым мы привыкли. Теплообменник, который является частью магнитного контура, при помощи мощного магнитного поля нагревает теплоноситель проходящий через него в систему отопления.

Электроотопление загородного дома, в виде непрямой передачи тепла обладает серьезными преимуществами перед газовым и воздушным отоплением: водогрейные электрокотлы довольно надежны, не требуют наличия дымохода и обладают высоким КПД. К недостаткам данных устройств пожалуй нужно отнести требования стабильного напряжения вы сети , а также наличие хорошей проводки.

Установка водяной отопительной системы с электрическим котлом требует серьезных начальных вложений, особенно если к этому привлекать стороннюю организацию, которая будет заниматься проектом установки, настройки и балансировки системы. Также стоит дополнительно выделить из бюджета деньги на обслуживание данной системы отопления, включающую в себя проверку работы клапанов, периодическую промывку радиаторов и прочее.

Отопление частного загородного дома электрическими конвекторами (электроконвекторами)

В качестве основного или дополнительного источника тепла может использоваться отопление дома электроконвекторами. Он способен интенсивно прогревать воздух, усиливая циркуляцию его потоков. Современные приборы безопасны и могут эксплуатироваться без постоянного контроля.

Электроконвекторы для отопления частного дома состоят из двух вертикально расположенных металлических панелей, между которыми циркулирует воздух. Холодный воздух нагревается, проходя между панелями в направлении от пола к потолку.

Нагревательный элемент состоит из трубчатого электронагревателя (ТЭНа) и алюминиевого радиатора, расположенных между панелями в нижней части конвектора. Радиатор способствует более эффективной отдаче тепла от ТЭНа воздуху.

Отопление частного дома электрическими конвекторами делится на два вида: настенный и универсальный.

Настенные легко монтируются: достаточно проделать сверлом четыре отверстия в стене, установить саморезы, повесить на кронштейн конвектор, включить его в розетку — и прибор готов к эксплуатации.

Универсальные электроконвекторы устанавливают и на полу, и на стене.

Прибор проработает без поломок не меньше 10 лет. Его эффективность в первую очередь зависит от качества нагревательного элемента. Мощность колеблется от 0,5 до 3 кВт.

Для того, чтобы отопление загородного дома электрическими конвекторами было комфортным и безопасным, приборы снабжены термостатом для контроля температуры помещения. Существуют модели со специальным покрытием, позволяющим использовать их во влажных помещениях. Многие приборы оснащены датчиками безопасности, которые отключают обогреватель при перегреве. В некоторых моделях есть функция поддержания низкой температуры (+5 °C), что не дает помещению замерзнуть.

Иногда электроконвекторы используют для обогрева целого дома, если нет автономного отопления. Но стоит сразу оговорить, что данная система отопления — дорогое удовольствие. Берем из расчета на дом общей площадью 150 м2 расход электроэнергии на отопление 7-8 кВт/ч. Теперь умножаем стоимость 1 кВт/ч на 24 часа и на 30 дней — получаем расходы на такое отопление в месяц.

Электрическое отопление дома конвектором: расчет и обустройство

Типовой конвектор состоит из следующих деталей и узлов:

Отопление дома конвектором

  • Алюминиевого или стального корпуса, в верхней части которого обустроены вытяжные прорези (для выхода нагретого воздуха), а в нижней части – приточный патрубок (для подсоса холодного воздуха).
  • Нагревательного элемента – вольфрамовой спирали, вмонтированной в керамическую трубу. Нагреватель установлен во внутренней части корпуса. Он разогревается до 600 градусов Цельсия, повышая температуру воздуха в корпусе конвектора.
  • Циркуляционного блока – вентилятора, монтируемого в приточном патрубке (в нижней части корпуса). Этот узел усиливает естественную (тепловую) конвекцию, ускоряя процесс прогрева помещения. Причем вентилятор можно использовать лишь на первичном этапе, переходя, по мере нагрева помещения, на естественную конвекцию.
  • Блока управления – этот элемент отслеживает температуру в отапливаемой зоне и управляет работой нагревательного элемента. Причем управление может быть как механическим (на основе таймера, включающего и выключающего нагревательные элементы), так и электронным (на основе датчика температуры, сигналы которого считывает микросхема).
Читайте также:  Технология заливки бетонной стяжки пола

Подобная конструкционная схема предполагает следующий порядок монтажа конвектора:

Монтаж конвектора

  • Под окном (или в любом другом месте) на опорную поверхность (стену) монтируют кронштейн, фиксируя его саморезами или дюбелями. Причем конверторное электрическое отопление в деревянном доме предполагает особые меры защиты несущей поверхности – между стеной и кронштейном, в данном случае, монтируют теплоизоляционную прокладку, защищающую древесину от контакта с разогретыми деталями.
  • Далее к точке крепления подводят отдельный трехжильный кабель, сечением жилы от 2,5 мм2. Причем кабель подключают к отдельному устройству защитного отключения (УЗО), к свободным контактам которого подключают сам конвертер.
  • Датчики температуры размещают на некотором удалении и от самого конвертера, и от окна.

Количество и мощность конвекторов определяется по следующей схеме:

  • Вначале вычисляем объем отапливаемого помещения. Для этого нужно умножить площадь на высоту потолка. То есть, при площади 32 м2 и высоте потолка 2,5 м объем отапливаемого помещения составит 80 м3.
  • Далее переводим объем в ватты – единицу мощности. Для этого нужно умножить кубатуру помещения на 30-50 ватт – коэффициент мощности, значение которого зависит от степени утепления дома. И если оперировать средними показателями, то для обогрева 80 м3 нужно израсходовать 3,2 кВт электроэнергии.
  • Зная энергоемкость процесса обогрева можно вычислить и мощность, и количество конвекторов. Например, для обогрева 80 м3 пространства, необходимы 2-3 конвектора мощностью 1,5 кВт/час. Или 3-4 нагревателя мощностью 1 кВт.

Причем указанные выше расчеты можно выполнить и для общей площади всего дома (или квартиры) и для каждой комнаты по отдельности.

Теплообменник и терморегулятор

Теплообменник

Теплообменник – важнейший элемент всей отопительной системы. В нём происходит нагрев или охлаждение воды до нужных параметров, после чего она поступает в домашний трубопровод, обогревая помещение. Несколько видов теплообменников

  1. первичные;
  2. вторичные;
  3. термические;
  4. косвенного нагрева;
  5. битермические.

Битермические – наиболее оптимальный вариант для тех людей, кто хочет сэкономить на потреблении электричества. В них есть сразу два контура, которые служат для подогрева воды и для распределения её по патрубкам в системе отопления.

Обычно при использовании газовых и твердотопливных котлов температуру подогрева воды можно регулировать вручную или автоматически. Соответственно, можно самостоятельно влиять и на уровень расхода энергии по системе отопления и подогрева воды в целом, что теоретически позволит сэкономить немалые средства (установить их можно и своими руками).

Схема подключения пластинчатого теплообменника

Теплообменник и терморегулятор

Теплоаккумулятор

Теплоаккумуляторы – это устройства, позволяющее накапливать тепло, сохранённое во время работы котла (в теплоаккумуляторы встраиваются и теплообменники). То есть, если говорить простым языком, тепло будет накапливаться после частичной остановки котла.

Схема стандартного теплоаккумулятора

Поздней ночью тарифы на электроэнергию являются самыми маленькими. В это время теплоаккумулятор накапливает тепло, которое можно использовать уже при выключенном котле. Теоретически, расход потребления электроэнергии в данном случае можно сократить до 200%, то есть, в целых 2 раза! В целом можно выделить наиболее важные преимущества, которые предоставляет такой аккумулятор:

Теплообменник и терморегулятор
  • экономия расхода электроэнергии до 200% от первоначального объёма использования (не важно, речь идёт о кирпичных, каркасных или домах из СИП-панелей);
  • увеличенный срок эксплуатации котлов (не важно, используют они для работы газ или нечто иное);
  • работа после отключения обогрева (самое важное);
  • температурные скачки будут отсутствовать или сведены к минимуму (хотя они все равно будут – не дровами ведь загородный дом отапливается и не про насос сейчас разговор);
  • безотказность работы системы отопления в различных климатических условиях (прямо говоря, с теплообменником любая система отопления будет бесперебойно работать, находясь она в Арктике или Сахаре).

В настоящий момент теплоакумуляторы больше используются уже не как выгодная опция, а как необходимый элемент всей автономной системы теплоснабжения

Однако есть случаи, когда использование теплоаккумуляторов нецелесообразно

  • Если дом нуждается лишь в минимальном обеспечении горячей водой (малое количество санитарных узлов, малая общая площадь строения или речь идёт о деревянном доме);
  • Если используется для подогрева воды только один вид топлива, с одним и тем же распределением и коэффициентом выделения тепла (тепловой бак в данном случае использовать нецелесообразно).

    Внутреннее устройство аккумулятора тепла

Теплообменник и терморегулятор

Резюмируя, можно сказать, что лучшим вариантом будет использование системы тёплых полов, вода в которых подогревается за счёт электрического котла. Это сбалансирует расход электроэнергии и поможет обеспечивать внушительную экономию. Система климатического контроля – ещё одно незаменимое подспорье, которое позволит сэкономить расход электроэнергии. Окупаемость системы – не более 2-3 лет.

Выводы и полезное видео по теме

Экономичный вариант автономного отопления:

Имея достаточно информации о разных способах отопления загородного дома, можно выбрать самый подходящий вариант. Кроме того, в одном здании допустима комбинация разных видов. Хорошее решение — многотопливный котел, позволяющий наиболее эффективно использовать имеющиеся виды топлива.

Подбираете подходящий вариант отопления, исходя из наиболее доступного типа топлива в вашем регионе? Может у вас остались вопросы после прочтения нашей статьи? Или вы хотите дополнить материал полезной информацией? Задавайте вопросы, пишите свои советы и замечания – для нас важно ваше мнение.

Исходная статья

Плёнка на полу

В качестве дополнительного источника тепла может служить инфракрасная плёнка для утепления пола. Она может нагревать не только пол, но и всё помещение. Недостатками этой плёнки является то, что на место, где проложена плёнка, нельзя ставить мебель и класть ковры. А вот уложит такую пленку своими руками можно достаточно быстро.

Инфракрасная плёнка может обогреть ваше жильё

Плёнка на полу

Задумываясь об обогреве дома, не бойтесь использовать новое и прогрессивное. Жизнь не стоит на месте. Возможно, через несколько десятков лет в наших домах, вообще, не будет труб отопления. Пусть в вашем доме всегда будет тепло!

Вариант 5: тепловые насосы

Как устроен тепловой насос?

В сущности, так же, как обычный холодильник.

Вариант 5: тепловые насосы

Вот его рабочий цикл:

Компрессор сжимает газообразный хладагент; Под давлением тот переходит в жидкое состояние, при этом заметно нагреваясь; Проходя теплообменник, фреон отдает избыточное тепло; Затем он проходит расширительный клапан и при резком падении давления переходит в газообразное агрегатное состояние. В полном соответствии с законами физики при фазовом переходе его температура падает на несколько десятков градусов; Во втором теплообменнике холодный фреон отбирает избыточное тепло у внешней среды. Да, она имеет невысокую температуру, но хладагент-то еще холоднее! Затем он поступает к компрессору, где сжимается — и так до бесконечности.

Цикл работы теплового насоса.

В чем прелесть использования такой схемы?

Вариант 5: тепловые насосы

Энергия тратится только на работу компрессора, а не на нагрев теплоносителя. В результате на каждый киловатт-час потраченной электроэнергии в дом перекачивается 3-6 киловатт-часов тепла; Пропорционально падают и требования к выделенной электрической мощности. Скажем, при лимите в 2,5 киловатта можно обеспечить тепловую мощность в 7,5 — 15 КВт, чего вполне достаточно для обогрева дома площадью в сотню квадратов.

Эффективность насоса (теплоотдача на киловатт потребляемой мощности) обратно пропорциональна разнице температур на его теплообменниках. Поэтому с тепловыми насосами обычно используются низкотемпературные системы отопления, в том числе водяные теплые полы.

Чем ниже температура теплоносителя, тем дешевле отопление.

Расходы

Вариант 5: тепловые насосы

Цена киловатт-часа тепла, полученного при работе теплового насоса, составляет от 0,6 до 1,3 р. Очевидно, что это отопление без газа — одно из самых экономичных.

Оборотная сторона невысоких эксплуатационных расходов — дороговизна соответствующего оборудования и его монтажа. Скажем, за насос с тепловой мощностью 16 КВт, работающий по схеме «грунт-вода», придется заплатить около 600000 рублей. Его монтаж и наладка будут стоить еще как минимум половину этой суммы.

Разные способы монтажа грунтовых теплообменников различаются стоимостью. Бурение скважины под вертикальный теплообменник обойдется дороже, укладка коллектора в траншею ниже уровня промерзания — дешевле.

Горизонтальный (слева) и вертикальный (справа) грунтовые коллекторы.

Вариант 5: тепловые насосы

Однако под горизонтальный коллектор требуется свободная площадь, втрое превышающая отапливаемую площадь дома.

Монтаж горизонтального коллектора. Оцените задействованную площадь участка.

В теплых регионах можно заметно сэкономить, используя наиболее дешевую разновидность тепловых насосов, работающую по схеме «воздух-воздух» (попросту говоря, инверторные кондиционеры).

Один кондиционер с тепловой мощностью около 4 КВт (12000 BTU) обойдется покупателю примерно в 30000 рублей, его установка — еще в 5000. Расходы на систему воздушного отопления мощностью 16 КВт составят 35*4=140 тысяч рублей.

Вариант 5: тепловые насосы

У меня дома реализована именно такая схема обогрева. Два этажа общей площадью 150м2 отапливаются четырьмя инверторами. Средний расход электричества в зимние месяцы — 1500 КВт-ч/месяц; отопление продолжает выполнять свои функции даже в сильные заморозки, при редких в Крыму -15 — -20 градусах.

На случай более сильных морозов в доме есть дублирующая система водяного отопления с ТЭНовым электрокотлом.

Электрокотел можно задействовать, если температура на улице упадет ниже -25 градусов.

Большая часть инверторов работает на обогрев при уличной температуре до -15С, лучшие модели — до -25С. Источником точной информации о нижней границе рабочей температуры для вас станет инструкция производителя.

Вариант 5: тепловые насосы

Удобство

Все виды тепловых насосов абсолютно автономны, не требуют обслуживания и способны регулировать теплоотдачу в полностью автоматическом режиме, ориентируясь на показания выносных термодатчиков.

Многие модели допускают программирование суточных и недельных циклов работы: скажем, на ночь температура в помещении может снижаться, а в выходные — подниматься на 2-3 градуса.

Бытовые кондиционеры несколько примитивнее: можно программировать только время включения и выключения в суточном цикле.

Вариант 5: тепловые насосы