Комбинированная система отопления

Чтобы не отказываться от комфорта и при этом снизить расходы на энергоносители следует использовать комбинированные системы отопления с несколькими источниками тепла. Такие системы все чаще применяются в негазифицированных частных домах.

Самостоятельные источники тепла, такие как котлы или тепловые насосы, способны полностью покрыть потребности дома в холодное время года. В то же время существуют источники, которые имеет смысл использовать только вместе с другими источниками. В первую очередь речь идет о каминах и солнечных коллекторах. Приобретая эти теплогенерирующие приборы, необходимо заранее определиться, с каким оборудованием они совместимы. Если же стоит задача снизить расходы на отопление уже существующего источника, то вспомогательное оборудование выбирается уже под конкретную систему отопления.

Солнечные коллекторы используют тепловую энергию солнца и без преобразования передают ее в систему отопления или ГВС. Эксплуатационные расходы гелиоколлекторной системы очень низкие, однако само оборудование стоит немало.

Чем южнее на карте расположен дом, тем больше тепловой энергии можно получить от солнечного коллектора, однако необходимости в тепле меньше. В связи с этим гелиоколлекторное оборудование, работающее на отопление, быстрее окупится в тех широтах, где солнечная активность и потребность в обогреве жилищ находятся в оптимальном сочетании.

На большей части территории России у гелиоколлекторов перспектива имеется, но как самостоятельный источник обогрева их рассматривать нельзя. Гелиоколлекторы необходимо сочетать с другими автономными или неавтономными источниками и, в первую очередь, с жидкотопливными или электрическими котлами. Это оправдано, прежде всего, с экономической точки зрения. Если доступен природный газ, то гелиоколлекторное оборудование будет окупаться очень долго, если не сказать, что будет вообще нерентабельно. Не принесет значительной экономии и сочетание гелиоколлекторов с альтернативными системами отопления с низкими эксплуатационными расходами, например, с теплонасосами.

Экономический расчет показывает, что установка солярной системы совместно с другой дорогостоящей системой не выгодна. Таким образом, напрашивается вывод, что солнечные коллекторы экономически не совместимы с отопительным оборудованием, у которого низкие эксплуатационные расходы или высокая стартовая стоимость. Однако есть аргумент, позволяющий использовать солярные установки совместно с твердотопливными котлами, эксплуатационные расходы которых относительно невелики. Так, солнечные коллекторы смогут отапливать дом в межсезонье, сэкономив тем самым до 40% твердого топлива. Если коллекторы возьмут на себя еще и 10-15% энергозатрат в холодный период, то в целом в отопительный сезон будет сэкономлено до 55% топлива.

Не стоит забывать и о том, что солнечные коллекторы способны большую часть года обеспечивать теплоэнергией систему горячего водоснабжения, причем совершенно бесплатно. Обычно же в домах с твердотопливными котлами летом воду греют электричеством, что очень дорого. Гелиоколлекторы позволяют избежать этого, что доказывает выгоду их совместимости с твердотопливными котлами. Такие решения привлекательны и для защитников экологии, и для тех, кто в силу отсутствия доступности природного газа вынужден искать адекватную замену.

Гелиоколлекторы удачно сочетаются с современным камином, используемом в качестве источника тепла для водяного отопления. Камин как самостоятельный источник обогрева не рассматривается, поскольку не способен аккумулировать много тепла и не может работать в автоматическом режиме. Такой камин не позволяет надолго покинуть дом в зимний период, поскольку это приведет к сильному переохлаждению жилища, а если в системе отопления находится не антифриз, а вода, то появляется риск разрушения труб и радиаторов при их замерзании. Использовать электрические источники, которые бы поддерживали положительную температуру в доме можно, но это сулит дополнительные расходы, причем немалые. В то же время, надеяться на постоянство электросети в загородной местности не стоит, особенно зимой. Необходим автономный и недорогой источник тепла, и в этом случае лучше гелиоколлектора ничего не придумаешь. Обеспечить такую систему бесперебойным электропитанием будет несложно и недорого.

Если хозяева надолго не покидают дом, то каминное или котельное оборудование можно дополнить не только гелиоколлекторами, но и системой «теплый пол» или «теплый фундамент», использующими электроэнергию. При этом теплый фундамент требует более основательных инвестиций, поэтому такое решение оправдано только при отсутствии природного газа. К слову, искать альтернативные источники энергии при наличии газа вообще не имеет смысла. Дом, на крыше которого имеются гелиоколлекторы – это дом, не подключенный к газу. В противном случае солярное оборудование явно окупится нескоро. Жидкое и твердое топливо, а также электричество – энергоносители, стоимость которых значительно выше стоимости природного газа. Использование этих энергоносителей несет с собой высокие расходы, которые можно и нужно минимизировать за счет альтернативных источников.

Косвенное отношение к комбинированным системам отопления имеет минимизация теплопотерь дома. Рентабельность утепления так же зависит от цен на энергоносители, как и рентабельность альтернативного отопительного оборудования. Чем выше стартовая стоимость источника тепла и системы отопления, тем быстрее окупается утепление здания.

Значительно уменьшить теплопотери позволяет рекуперация тепла, которое обычно уходит через вытяжку наружу, а вместо него поступает холодный наружный воздух. Непосредственно к отоплению рекуперация отношения не имеет. Рекуператор представляет собой перекрестный теплообменник, который выравнивает разницу температур входящего и выходящего воздуха. В зависимости от типа рекуператора и погодных условий, оборудование может снизить теплопотери дома через вентиляцию 50-75%.

Окупаемость рекуператора тепла находится в прямой зависимости от эксплуатационных расходов источников отопления. Чем эти расходы выше, тем быстрее окупится рекуперация. К примеру, если для обогрева применяется тепловой насос, то рекуперация будет окупаться довольно долго.

Компоненты комбинированной схемы: 1– солнечный коллектор, 2 – контроллер солярной установки, 3 – циркуляционный насос коллекторов, 4 – предохранительный клапан, 5 – циркуляционный насос, 6 – накопительный бак горячей воды с двумя теплообменниками, 7 – наружный датчик температуры, 8 – дистанционные контролеры отопительных контуров, 9 – газовый котел с насосом и расширительным баком, 10 – радиаторы, 11 – теплый пол, 12 – насос контура теплого пола, 13 – смесительный клапан, 14 – контроллер камина, 15 – камин с водяной рубашкой, 16 – циркуляционный насос камина, 17 – циркуляционный насос системы отопления, 18 – гидравлическая муфта, 19 – насос контура радиаторов, 20 – открытый расширительный бак, 21 – диафрагменный расширительный бак.

Сложности модернизации систем отопления

Если дополнительное отопительное оборудование устанавливается в уже заселенном доме, то, в первую очередь, нужно найти для него место. Особенно много проблем доставляют твердотопливные котлы, которые нужно периодически обслуживать, а значит выделить достаточно места перед котлом. Твердотопливные котлы по ряду причин лучше устанавливать в отдельном помещении, где также будет храниться некоторый запас топлива для них. Трудность такого размещения состоит еще и в том, чтобы подвести к котлу дымоход. В данном случае здорово помогают модульные дымоходы, которые при необходимости можно расположить снаружи дома.

Для установки теплового насоса потребуется целый комплекс мероприятий. Если дом не оборудован системой теплых полов, то это придется сделать. Поскольку трубы обогрева нужно устанавливать в стяжку, такое мероприятие лучше выполнять на стадии капитального ремонта. Тепловой насос теоретически может работать и с радиаторной, и с воздушной системой отопления, но чем ниже рабочая температура системы, тем более эффективно теплонасосное оборудование. Именно поэтому выбор падает на теплые полы, т.к. теплоноситель в них нагревается не выше 40°С.

При монтаже солнечных коллекторов серьезных препятствий, как правило, не возникает. Единственное – требуется, чтобы нашлась достаточная площадь на южном скате крыши. Если подходящего места для монтажа коллекторов на крыше нет, то можно рассмотреть вариант их расположении на крыше навеса или даже на незатененном участке земли. Внутри дома понадобится разместить накопительный бак емкостью минимум 200 литров.