Автономные системы отопления: газовое, инфракрасное, электрическое и топливное

Автономные системы отопления обрели огромную популярность в строительстве домов и коттеджей. Такая популярность объясняется желанием владельцев отказаться от услуг коммунальных служб, а также обеспечить бесперебойную подачу тепла. Выбирая автономные отопительные системы, необходимо руководствоваться рядом факторов, начиная от планировки помещения и заканчивая ценами на отопительное оборудование и используемые энергоносители.

Схема системы автономного отопления.

Автономное отопление: газовые котлы

Газовые котлы относятся к категории наиболее востребованных и по количеству осуществленных монтажных работ превышают количество установленных систем на основе электроэнергии или твердого топлива. Связано это с тем, что газовое автономное отопление на сегодняшний день является наиболее выгодным и обладает множеством достоинств.

Схема газового котла.

Основные преимущества автономных отопительных систем заключаются в низкой стоимости, скорости установки и полной независимости. Несложный экономический расчет дает возможность сделать вывод о том, что газовое отопление имеет более высокую в сравнении с отоплением с использованием угля, электричества или дизельного топлива эффективность. Для установки автономного газового отопления требуются минимальные сроки, поскольку она не предполагает необходимости привлечения дополнительной тяжелой техники. Это также дает возможность сэкономить на расходах на строительство.

Под понятием полная независимость понимают независимость потребителя от постоянно повышающихся тарифов на теплоснабжение, устанавливаемых коммунальной службой, давления газа в трубопроводе, перепады которого характерны для большинства магистральных газопроводов. Важно и то, что данный вид отопления можно включать в любое время независимо от сроков начала отопительного периода.

Газовые котлы не производят продуктов сгорания в виде золы, шлаков, сажи. Эксплуатация печного отопления не позволяет избежать продуктов сгорания, которые не только портят интерьер из-за оседания на потолках и стенах, но и ухудшают воздух.

Стереотипы газового отопления

Схема одноконтурной системы отопления.

Многих потребителей на пути к проведению газовой системы отопления останавливают существующие стереотипы о том, что установка требует больших усилий и денежных средств, нежели подключение к центральной магистрали. Для того чтобы подвести газ к дому и внедрить его в эксплуатируемую отопительную систему, необходимо всего около 15 м трубопровода, а в ряде случаев намного меньше. Провести установку газовой системы можно на участках даже с самым сложным ландшафтом.

Многие потребители верят стереотипам о том, что сжиженный или природный газ чрезвычайно опасен в эксплуатации, что не соответствует истине. Схемы современного оборудования, необходимого для функционирования системы газового отопления, соответствуют самым жестким стандартам и требованиям техники безопасности, обладают высокой степенью защиты и обеспечивают безопасную эксплуатацию. Любые газовые котлы оснащаются специальной автоматической системой, которая в случае появления малейших неисправностей или при возникновении изменений условий эксплуатации автоматически отключается.

Потребители самостоятельно регулируют расход топлива, а значит, создают максимально комфортную температуру проживания и экономию в тех случаях, когда отопление требуется лишь иногда.

Автономное отопление: котлы на основе твердого топлива

Схема двухконтурной системы отопления.

Основные доводы, которыми обладают топливные котлы, — доступность и невысокая стоимость топлива. Очевиден и главный недостаток — невозможность работать в полностью автоматическом режиме, необходимость регулярной загрузки топлива и ежедневная чистка топки котла.

Котлы сжигания твердого топлива значительно менее эффективные в сравнении с современными электрическими и газовыми системами, кроме того, их вредные выбросы в атмосферу значительно выше. Схемы монтажа потребуют сооружения дополнительных площадей под склад топлива и постоянных временных затрат на загрузку топлива в котлы.

Получив внедрение инноваций, современные твердотопливные котлы были оснащены системой для автоматического поддержания заданной температуры теплоносителя — датчиком, отслеживающим его температуру. Этот датчик механически соединяется с заслонкой, которая управляет процессом горения методом изменения тяги. Если температура теплоносителя превышает заданную вами отметку, то заслонка автоматически прикрывается, а значит, и процесс горения замедляется. При понижении температуры заслонка приоткрывается. Схемы автономного отопления на твердом топливе не предполагают подключения к электрической сети.

Современный рынок отопительного оборудования предлагает и ряд систем, котлы которых основаны на принципе пиролизного сжигания древесины, где горят не только дрова, но и древесный газ, который выделяется под воздействием высокой температуры. Древесный газ, возникая в бункере топлива, проходит специальную форсунку и способен гореть чистым пламенем желтого или практически белого цвета.

Схема установки газового котла парапетного типа.

Такие котлы обладают достаточно большим КПД (до 85%), а в процессе эксплуатации не образуется сажа, что так же можно отнести к важным преимуществам. Недостатки пиролизных твердотопливных котлов кроются в необходимости электропитания и высокой стоимости в сравнении с традиционными твердотопливными котлами.

Нивелировать недостатки твердотопливных котлов возможно способом, который широко распространен в скандинавских странах. В контур системы отопления включают теплоизолированный аккумулятор горячей воды с емкостью 2-10 м³. В процессе натопа вода в баке котлом нагревается до 80-95°С, а затем при помощи циркуляционного насоса и термостата обеспечивает постоянный режим обогревая в течение нескольких суток.

Рассматривать систему на твердом топливе в роли основной стоит после тщательного анализа цен на топливо, которое будет применяться при эксплуатации.

Отопительные котлы на жидком топливе

Схема отопления двухэтажного дома.

Справедливости ради перед рассмотрением системы отопления на дизельном топливе стоит уточнить, что она является наиболее дорогостоящей среди всего разнообразия отопительного оборудования, однако и она находит своих приверженцев благодаря ряду положительных факторов. Главное преимущество — полная автоматизация процесса.

По своему принципу работы и устройству дизельный обогрев практически не отличается от привычных водяных отопительных систем, используемых в частных зданиях. В помещении котельной или на участке закладывают пластиковую емкость, которая служит местом хранения солярки или иного жидкого топлива. От емкости к водогрейному котлу прокладываются топливопроводные трубки (в большинстве случаев медные).

В процессе эксплуатации в дизельном котле происходит сжигание дизтоплива с дальнейшим нагревом теплоносителя, теплообменом с батареями и иными приборами отопления.

Сравнение затрат на отопление загородного дома жидким топливом с иными популярными энергоносителями: стоимость природного газа ниже в разы, твердое топливо и сжиженный газ будут выгоднее на 20%, обогрев электричеством обойдется дороже на 30%.

За последние годы разработок производители котельного оборудования на жидком топливе приложили максимум усилий для того, чтобы топливное отопление стало экономически привлекательным. Современные автономные системы отопления стали потреблять значительно меньше солярки в сравнении со своими предшественниками, что является заслугой горелок и систем управления котлами. Горелки стали более технологичными и экономичными, могут настраиваться на нужный режим работы аппарата. Автоматика котла является очень полезной составляющей жидко-топливной котельной, которая играет не последнее место в обеспечении экономичности.

Автономное отопление с использованием электрических систем

Схема разводки отопления частного дома.

Отопительные котлы, работа которых обеспечивается благодаря электричеству, являются наиболее распространенными на территории Европы. Российские тарифы на электроэнергию все еще не позволяют данному виду отопления получить первое место среди всего разнообразия отопительного оборудования. Однако в случае невозможности подключения к газовой магистрали электрическое отопление остается единственно доступным способом обеспечения дома теплом.

Эксплуатация энергосберегающей системы позволяет экономить до 60% электроэнергии. Ее работа осуществляется на принципе накапливания более дешевой электроэнергии (ночной тариф), которой затем будет достаточно для обогрева на 24 часа. Помимо этого, теплонакопители оснащают погодозависимой автоматикой, что, в свою очередь, способно сократить расходы на обогрев дома.

Популярность таких систем определяется еще одним важным фактором — наличием эстетически привлекательного внешнего вида, который гармонично вписывается в любой интерьер. Несмотря на высокую стоимость конструкции в сравнении с обычной, практическое использование позволяет определить срок окупаемости, который составляет 2 года. Системы работают автономно в двух режимах — режим зарядки и режим отопления, которые запускаются автоматически по таймеру.

Электрические котлы для отопления требует минимального участия, в отличие от иных систем, предполагающих загрузку угля или дров. Их монтаж не требует обустройства специального помещения, кроме того, приобретение оборудования и сами строительные работы имеют невысокую стоимость.

Не последним фактором в пользу электрического оборудования для отопления является отсутствие при эксплуатации неприятных запахов, шумов и вредных испарений, а также открытого пламени, что делает систему максимально пожаробезопасной.

Автономная система отопления на основе электричества не требует дополнительного согласования с различными инстанциями при монтаже и настройке. Единственным документом, подлежащим согласованию, является разрешение на отключение от централизованной системы отопления.

Из вышесказанного несложно сделать вывод, что единственным недостатком данного вида отопления является высокая стоимость на электроэнергию.

Инфракрасное автономное отопление

Еще одним методом обогрева как квартир, так и частных домов является установка инфракрасного отопления, которое способно обеспечить экономный и рациональный обогрев помещений в различных условиях.

С точки зрения природы привычные системы отопления действуют неправильно, сначала нагревая воздух, а затем все остальное. В природе все происходит наоборот. Воздух для инфракрасного излучения абсолютно прозрачен, инфракрасные лучи беспрепятственно доходят до обогреваемых предметов и поверхностей. Интенсивность теплового излучения определяется длиной волны ИК-излучения: коротковолновые лучи образуются при температуре излучающего тела не менее 750°С. В зависимости от области конструкции и применения температура излучающего элемента может находиться в пределах 100-950°С.

В высоких помещениях традиционные водяные системы отопления малоэффективны, поскольку теплый воздух поднимается вверх. При высоте потолков 2,5-3,6 м наиболее эффективны и экономичны подвесные низкотемпературные инфракрасные обогреватели с температурой излучателя в пределах не более 120°С. Для того чтобы обрести равномерность обогрева, избежать появления холодных и теплых зон, необходимо использовать несколько обогревателей, суммарная мощность которых будет соответствовать тепловым потерям конструкции. При высоте потолков более 4 м специалисты рекомендуют устанавливать обогреватели с температурой до 200°С и более.

Низкотемпературные обогреватели представляют собой металлические коробы с размещенными внутри распределенными нагревателями. Излучающую поверхность обрабатывают специальными материалами, которые обеспечивают эмиссию тепловой лучистой энергии, максимальную интенсивность теплового излучения. Коэффициент тепловой эмиссии у современных систем обогрева способен достигать 90%. Повышению уровня тепловой отдачи способствует то, что поверхность имеет рельефную, бугристую форму, тем самым увеличивая площадь в 2,5-3 раза.

Аналогичной конструкцией обладают высокотемпературные обогреватели, внутри размещается несколько нагревательных элементов. Тепло от элементов передается алюминиевому профилю с покрытием из специальной керамики, что позволяет снизить температуру поверхности.

Пространство между нагревательными элементами и корпусом заполняется термостойким высококачественным теплоизолятором, благодаря чему достигается полная пожарная безопасность. Данный вид изоляции характерен как для низкотемпературных, так и для высокотемпературных обогревателей.

Несомненное достоинство инфракрасного отопительного оборудования кроется в его мобильности и малогабаритности. За счет параметров удается экономить полезную площадь и легко перемещать оборудование.