Какое оно, самое дешевое отопление частного дома?

Как известно, наиболее эффективным энергоносителем для отопительной системы частного дома является магистральный природный газ. Кроме того, современное автоматизированное котельное оборудование делает использование газа простым и максимально безопасным. Но как обеспечить дешевое отопление дома, если в обозримом будущем нет возможности подключить дом к газовой магистрали?

Принципы выбора энергоносителя

Экономное отопление частного дома базируется на стоимости и доступности теплоносителя. При выборе следует ориентироваться не только на текущий расклад (к примеру, возможность по знакомству доставать уголь или дизельное топливо по ценам ниже среднерыночных либо получать бесплатно отходы деревообработки) но и здраво оценить перспективы.

Принципы выбора энергоносителя

Если дом без газа, выбирать надо минимум два альтернативных источника энергии – для основного и дублирующего источника тепла. Такой подход позволяет обезопасить дом от серьезных проблем, связанных не только с низкой температурой в жилых помещениях, но и с размораживанием водяной системы отопления.

Перед тем, как сравнивать экономичность энергоносителей (исключая магистральный газ), следует выделить те виды топлива, что максимально доступны среднему потребителю.

Принципы выбора энергоносителя

К примеру, за черту стоит вынести солнечный коллектор, поскольку всерьез его можно рассматривать только как дополнительный источник энергии в силу того, что солнечных дней в году на основной территории России недостаточно много, кроме того, оборудование стоит недешево.

Также пока в стороне оставим тепловой насос – он добывает даровую энергию, но чтобы ее получить, требуется использовать электричество. Плюс к тому система сложна в монтаже и требует серьезных затрат на профессиональный расчет и строительство.

Принципы выбора энергоносителя

Таким образом, в список доступных теплоносителей попадает

  • сжиженный газ в баллонах (монтаж газгольдера требует единовременного вложения серьезных средств);
  • дизельное топливо (солярка);
  • электричество;
  • дрова обыкновенные;
  • уголь;
  • пеллеты;
  • евродрова.
Принципы выбора энергоносителя

Внимание! Если есть доступ к такому топливу, как дешевые торфяные брикеты и т.д., рассчитать их показатели для сравнения можно по методу, который приведен ниже.

Принципы выбора энергоносителя

Расход угля на отопление дома зависит от многих факторов

Никто не будет спорить, что в наши дни одним из самых эффективных и дешевых способов обогреть частный загородный дом считается обустройство системы отопления на газе. Но существуют дома, расположенные в отдалении от газопроводов и не имеющие к ним доступа. В этом случае вопрос об организации отопительной системы встает особенно остро.

  • Особенности современных твердотопливных котлов
  • Причины погрешностей в расчете требуемого количества топлива

Схема технических данных твердотопливного котла.

Котлы данного вида, выпускаемые отечественными и зарубежными производителями, принципиально отличаются от тех, которые были популярны несколько десятков лет назад. Они не только имеют датчики регулирования температуры, но и обладают высоким коэффициентом полезного действия, при этом вырабатывая максимально низкое количество вредных веществ.

Особенности современных твердотопливных котлов

Устройство твердотопливного котла.: 1. Утопление.2. Водной покров.3. Чугунный колосник.4. Реторная горелка.5. Высокого класса моторедуктор.6. Система подачи топлива.7. Бак топлива.8. Вентилятор.9. Выход Чистящая система.

Конструкции твердотопливных котлов, разработанные по новейшим технологиям, позволяют значительно снизить расход топлива, что приводит к серьезной экономии средств во время отопительного сезона. Несмотря на эффективность, конструкция котлов очень проста и включает:

  • топку, в которой происходит сгорание топлива (угля или дров);
  • теплообменник, при помощи которого нагревается теплоноситель и непосредственно происходит отопление;
  • колосники.

Сегодня различают твердотопливные котлы, теплообменники которых могут быть изготовлены из стали либо чугуна. При этом стоимость первых намного ниже стоимости вторых. Также необходимо отметить, что и срок службы стальных котлов значительно менее продолжительный, чем чугунных. Как правило, чугунные котлы ломаются лишь в случае неправильной эксплуатации.

Если отопление производится при помощи современного твердотопливного котла, то при необходимости в качестве топлива могут служить как уголь, торф или дрова, так и газ, и дизельное топливо. Достичь этого можно, установив специальную горелку, соответствующую конструкции котла.

При отоплении дома угольным топливом домовладелец встает перед выбором, какой вид угля выбрать, чтобы расход топлива был минимальным.

Расход угля на отопление дома зависит от многих факторов

Обратите внимание

Читайте также:  Изготовление своими руками отопительного теплообменника

На сегодняшний момент в качестве топлива используются несколько его видов: каменный, бурый и древесный. Если учитывать расход топлива, то последний вид следует считать самым малоэффективным и экономически невыгодным.

Бурый и каменный позволяет произвести отопление загородного дома с достаточно невысокими финансовыми затратами.

При выборе топлива необходимо обращать внимание и на разновидности каменного угля, который бывает антрацитовым, длиннопламенным и газовым.

Для сгорания длиннопламенного и газового угольного топлива требуется большое количество вторичного воздуха, при этом они выделяют значительное количество дыма и газа.

Антрацит отличается большей экологичностью, выделяя минимальное количество продуктов горения, что значительно эффективнее при обогреве жилого дома, к тому же позволяет снизить расход топлива.

Пример расчета необходимого количества твердого топлива, требуемого для отопления коттеджа Мощность современных твердотопливных котлов, работающих при помощи угля при обогреве дома, может модулироваться в пределах от 50 до 100%. Кроме того, она может носить и ступенчатый характер.

Увеличение топки позволит проводить отопление без дозаправки в течение длительного времени. В основном, расход топлива для котлов данного вида зависит от количества дозаправок. Современные твердотопливные котлы требуют от 3 до 4 дозаправок в сутки.

Циклический характер теплоотдачи снидает расход угля.

Количество требуемого для отопления в холодный сезон топлива можно рассчитать на примере загородного частного дома с двумя этажами общей площадью в 160 кв.м. Дом данной площади требует установки одноконтурного котла мощностью в 16 кВт.

Важно

Далее следует произвести расчет расхода топлива, необходимого для того чтобы произвести отопление дома при температуре ниже -10 градусов в течение отопительного сезона (ориентировочно — 7 месяцев):

  1. При работе с мощностью в 70% котлу потребуется 11,2 кВт/час. 1кВт = 0,25 кг угля. 11,2 кВт/час х 0,25 кг = 2,8 кг.
  2. Затем следует рассчитать, какое количество угля потребует отопление коттеджа в течение суток. 2,8 кг х 24 час = 67,2 кг.
  3. В течение месяца расход топлива составит — 67,2 кг х 30 дней = 2016 кг.
  4. Получившееся число необходимо умножить на количество месяцев отопительного сезона. 2016 кг х 7 мес. = 14112 кг.
  5. Для того чтобы рассчитать расход топлива в денежном эквиваленте, необходимо полученное число умножить на стоимость 1 кг угля.

Какой уголь выбирать для топки?

Что такое уголь? Это продукт растительного происхождения, в состав которого входят углероды и негорючие примеси. Именно они образуют после прогорания золу и шлакообразные вещества. Соотношение двух компонентов везде разное. Именно оно, а также «возраст» природного топлива определяет марку угля. Специалисты различают несколько разновидностей.

Самый «молодой» вид угля — лингит. Он имеет довольно рыхлую структуру. Если взять в руки комок лингита, он быстро рассыплется и потеряет форму. Такой уголь чаще всего используется в тепловых электростанциях, а вот для отопления дома лингит не подходит.

Кроме лингита добываются еще и бурый, каменный уголь, антрацит самые древние отложения углеродов. Все разновидности имеют разный уровень влажности. В буром угле, например, влажность составляет 50%, в антраците ее порог не превышает 7%. Поэтому антрацит имеет самую высокую удельную теплоту. Ее показатели составляют 9 тыс. ккал/кг. Меньший показатель у каменного угля — 5,5 ккал/кг. У бурой разновидности удельная теплота составляет всего 3 ккал/кг. Учитывая все это, легко понять, какой вид топлива приобретать для протапливания дома.

Расчет буферной емкости для твердотопливного котла

Расчет данного оборудования заключается в определении аккумулирующей способности запасенного объема воды. Эта способность характеризирует теплоемкость, которая равна 4,187 кДж кг/°С, это означает, что для нагрева одного килограмма воды на 1 градус нужно подвести количество тепла эквивалентное 4,187 кДж, или что тоже самое – 1 ккал = 1,163 Вт/ч. Например, если у Вас аккумулирующая емкость обьемом 1000 литров (масса 1 литра теплоносителя равна 1 кг) и мы эго нагреем до 50°С то в нем будет аккумулировано тепловой энергии 1000*50 = 50 000 ккал = 0,05 Гкал = 58 кВт/ч. При отборе тепла и охлаждении бака на 50°С. от него будет отведено 0,05 Гкал тепла.В зависимости от схемы применения используются различные методики расчета теплоаккумуляторов для отопления, но в целом при подборе следует учитывать:

  • чем больше пиковое потребление отличается от среднечасового и чем дольше его продолжительность, тем больше должен быть объем бака накопителя тепла
  • чем больше пиковое поступление и чем меньше его продолжительность, тем больше должна быть мощность теплообменного аппарата независимо внешний он или интегрирован в бак накопитель горячей воды
  • номинальное давление бака накопителя тепла должно быть больше максимального рабочего давления с точки его подключения
  • буферные емкости с одним или двумя теплообменниками: системы с большим температурным напором присоединяются к верхним теплообменниками и с меньшим к нижним
  • теплоаккумулятор, который подключен до твердотопливного котла, должен аккумулировать тепло генерируемое, как минимум, разовой загрузкой котла
  • в схемах подключения системы отопления с аккумулирующими емкостями с ГВС, обязательно должны быть установлены – расширительный бак и предохранительный клапан

Расчет расхода твердого топлива на котел для отопления дома

Разберемся, как рассчитать расход любого вида горючего для помещения.

Сначала мы посчитаем, сколько необходимо тепла для обогрева всего дома в час.

Умножив на 24, получим суточное значение, затем умножив на 30 и 111 дней, какой расход в месяц и за весь отопительный период.

После этого вычислим теплоотдачу принятой единицы измерения каждого типа твердого топлива.

Разделив количество необходимого тепла за месяц и сезон на теплоотдачу, мы увидим, какое количество нужно в месяц и на весь год данного вида горючих материалов.

Это покажет нам, сколько нужно топлива запасти на зиму и позволит сравнить экономичность разных устройств.

Дрова

Для отопления дома в 100 квадратных метров, нам нужно 100 кв. м. * 100 Вт = 10 киловатт тепловой энергии в час.

Соответственно в сутки это будет 10 кВт/ч * 24 ч = 240 кВт.

В месяц нам будет необходимо 240 кВт/день * 30 дней = 7200 киловатт, за весь отопительный период 240 кВт/день * 111 дней = 26 640 кВт.

Иногда, в расчетах отталкиваются от того, что активно пламя горит только 10 часов в сутки, чего достаточно для поддержания установленной температуры. Тогда необходимое количество тепла 10 кВт/ч * 10 ч = 100 кВт. Часто, отталкиваясь от этого параметра, пишут расход в инструкциях по эксплуатации.

В среднем, при сгорании 1 кг дубовых дров выделяется 3,4 кВт.

В сутки будет сгорать 240 / 3,4 = 70,6 кг дров, за месяц 7200 /3,4 = 2117,64 кг, за зиму 26 640 / 3,4 = 7835,29 кг.

То есть за одну зиму твердотопливный аппарат сжигает почти 8 тонн древесины.

Также важно учесть, что на расчет расхода также сильно влияет качество дров, в частности их влажность, то, из каких они пород дерева, а также условия их хранения. Чтобы обогреть с помощью дров такой дом подойдет аппарат Зота 15а.

Уголь

Один килограмм угля при сгорании выделяет 7,75 киловатт.

В сутки оборудование, работающее на угле, потребляет 240 /7,75 = 31 кг топлива.

В месяц потребуется 7200 / 7,75 = 929 кг угля, в весь отопительный сезон 26 640 /7,75 = 3437,5 кг.

На то, сколько вам придется запастись и загружать угля при каждой закладке сильно влияет его сорт, зольность и количество посторонних примесей. Для отопления углем данного помещения подойдет модель твердотопливного котла Теплодар Куппер ОВК 10.

Для промышленных помещений площадью от 5000 кв. м. подойдут чугунный водогрейный котел фирмы Братск, работающий на угле с размером кусков до 100 мм, или оборудование Универсал 5 и Универсал 6.

Брикеты

Килограмм брикетов, сгорая, выделяет в среднем 6,2 киловатт.

За одни сутки израсходуется 240 / 6,2 = 38, 7 кг, за месяц 7200 / 6,2 = 1161 кг, за зимний сезон 4297 кг брикетов.

Обогреть подобный дом брикетами можно с помощью устройства Пересвет Т 10.

Как сэкономить на отоплении дома

Разберемся, как уменьшить расход горючего для обогрева дома. Прежде всего, следует позаботиться о качественной теплоизоляции помещения.

Заблаговременно утеплив дом современными материалами, вы сможете расходовать меньше топлива за счет сохранения тепла, защите о проникновения холода и более долгого остывания.

В том числе на это влияет качество окон. Желательно вызвать специалистов, которые с помощью современного измерительного оборудования смогут найти особо уязвимые места в доме и утеплить их.

Читайте также:  Тупиковая двухтрубная система отопления

На втором месте по эффективности экономии стоит выбор современного твердотопливного (ТТ) оборудования.

Пиролизный аппарат и котел длительного горения обладают повышенным КПД, в сравнении с классическими моделями.

От конфигурации оборудования также зависит, сколько топлива горит при 1 загрузке и как часто вам придется добавлять горючие материалы.

Частота закладок твердого топлива сильно различается по времени в зависимости от конструкции аппарата. То, сколько закладывать можно за один раз, зависит от объема камеры сгорания.

Также эффективно установить термостат в помещении. Это позволит избавиться от избыточной работы котла.

Автоматическая электронная система будет максимально эффективным способом использовать ресурсы котла, экономя дополнительно 10-15%.

Перед выбором вида топлива, которым вы собираетесь топить, важно сравнить цены на них и, умножив на необходимый объем, посчитать самый экономный вариант.

Какой уголь лучше использовать для отопления?

В составе этого вида топлива множество элементов, которые влияют на энергетические свойства. Самым чистым и ценным считается топливо, содержащее максимальное количество углерода. Чем ниже процент этого вещества, тем ниже теплота сгорания и выше число примесей и влажности. При выборе угля учитывают следующие характеристики:

  • Теплота сгорания. Показатель отражает, какой объем тепла выдаст определенный объем горючего за единицу времени. Измеряется в МДж/кг или Ккал/кг, в этом случае называется калорийностью.
  • Зольность. Измеряется в процентах, показывает количество негорючих примесей. Чем ниже этот показатель, тем больше тепла от топлива. У высокосортных марок ее уровень находится в пределах 25%, у низкосортных углей — превышает 40%. Чем выше зольность, тем чаще придется убирать шлак и золу.
  • Влажность. Если поверхностная влага легко устраняется просушиванием и проветриванием, то внутренняя испаряется только при горении. Чем выше показатель внутренней влажности, тем больше тепловой энергии потребуется на ее высушивание и меньше пойдет на обогрев.

Маркировка

Первая буква показывает сорт, вторая — величину фракции. Всего существует 17 марок. Основные сорта твердого топлива маркируются: антрациты — «А», длиннопламенный — «Д», слабоспекающийся — «СС».

Уголь классифицируется по размеру кусков:

Маркировка Название Фракция, мм
П Плита Более 100
К Крупный 50—100
О Орех 25—50
М Мелкий 13—25
С Семечка 6—13
Ш Штыб до 6
Р Рядовой 0—300 карьерный 0—200 шахтный

Например, топливо маркировано АШ — антрацит штыб, ДС и ДПК — длиннопламенный «семечка» и плитный с кусками 50—100 мм.

Виды угля и его характеристики: каменный, бурый, антрацит, брикетированный прессованный

Как топливо используются три вида: бурый, каменный и антрацит. Первый дает меньше всего тепла, по этой причине его не используется в быту.

Каменный уголь выделяет большое количество тепла (до 7000 Ккал/кг), имеет влажность до 15%, дает немного золы (до 16%), поэтому чаще других используется для топки котлов.

В свою очередь делится на подвиды:

  • Длиннопламенные — получили название за способность гореть с длинным пламенем как древесина. Марка ДПК подходит для большинства котлов, ДО, ДС — для автоматизированных.
  • Слабоспекающиеся — горят без дыма и пламени, расходуется экономно за счет большой продолжительности горения. Используются реже из-за более низкого КПД и сложности розжига.
  • Тощие — недорогие сорта относятся к короткопламенным, чаще применяются в промышленности в чугунных печах. Тощие угли трудно разжечь, они дают до 45% золы, но много тепла, поэтому в быту их применяют в котлах с хорошей тягой.

Антрациты имеют самые высокие качественные показатели среди всех углей для домашних котлов: теплотворность до 8200 Ккал/кг, влажность 1—3%, зольность до 9%. Почти не выделяют летучих веществ (до 9%), горят коротким ровным пламенем, с минимальным образованием дыма и зольных остатков. За счет высших показателей продолжительности горения считаются самыми экономичными видами углей. Подходят для специализированных котлов с объемной топкой, рассчитанной на высокие температуры и хорошей тягой.

Угольные брикеты — бюджетный вид топлива. Изготавливаются из отходов угледобывающей промышленности: мелких угольных фракций, крошки и пыли методом прессования с добавлением связующих компонентов. К преимуществам относят: невысокую зольность и влажность, хорошие теплотворные свойства при условии, что брикеты получены из высокосортного угля. Прессованное топливо хорошо разгорается при помощи дров, долго горит (в среднем 6—8 ч.), дает мало дыма, сажи и шлаков.

Источники

  • -otopleniya/toplivo/ugol-dlya-otopleniya-v-chastnom-dome-kakoj-vybrat
  • -otoplenie/
  • -dlya-otopleniya-doma-kak-vybrat-harakteristiki-i-vidy-uglya/

[свернуть]