Електричне опалення

На сьогоднішній день існує як мінімум чотири основних види палива , які застосовуються для індивідуального опалення приватних заміських будинків, дач і котеджів. Це газоподібне паливо — природний і зріджений газ, рідке паливо — солярка, мазут, тверде паливо — вугілля, дрова, пелети, а так же електрика. При дотриманні відповідних будівельних правил і норм (СНіП) газ і електрику можна використовувати для індивідуального опалення квартир розташованих в багатоквартирних будинках. У цій статті мова піде про електричне опалення, його видах, а так же переваги та недоліки таких систем.
Відразу уточнимо, що під електричним опаленням ми розуміємо систему з рідким теплоносієм і водогрійним котлом. Різноманітні побутові опалювальні прилади, що працюють від електромережі, або як їх прийнято називати «обігрівачі» хоч і служать для опалення приміщень, але до складу опалювальної системи не входять.

Електрична система опалення — обладнання та принцип роботи

Електричне опалення

Далі ми наведемо перелік основних вузлів і комунікацій системи опалення з електричним котлом. Ми розглянемо систему, в якій електрокотел є основним і єдиним теплогенератором. При цьому в силу своїх особливостей, про які ми розповімо в другій частині статті, електричний котел часто використовується в якості додаткового або резервного теплогенератора в парі з котлом, що працює на іншому виді палива.

Устаткування і комунікації:

Електричний котел служить для перетворення енергії електрики в теплову енергію. Простіше кажучи, він нагріває воду або інший теплоносій у водяній системі опалення. Найбільшого поширення набули електрокотли двох типів: з трубчастим нагрівальним елементом (ТЕН) і електродні. Обидва типи надійні і володіють високим ККД.

Радіатори і трубопроводи забезпечують розподіл тепла по опалювальних приміщеннях. Теплоносій від котла надходить в опалювальні прилади — радіатори, розташовані в приміщеннях будинку. Радіатори сконструйовані таким чином, щоб забезпечувати ефективний теплообмін між теплоносієм і повітрям в приміщенні.

Додаткове обладнання, таке як розширювальні баки і циркуляційні насоси забезпечує безпеку і циркуляцію теплоносія в опалювальних контурах. За приготування води гарячого водопостачання відповідає бойлер непрямого нагріву або електричний бойлер. Так само до складу обладнання можуть входити різні датчики, автоматика і т.д. в залежності від особливостей конкретного об’єкта.

Принцип роботи:

Принцип роботи електричного опалення досить простий. Конструктивно такі системи простіші, ніж газові або дизельні. Так як в електрокотлів не спалюється паливо, немає необхідності його десь зберігати, не потрібен димар і т.д.

Після того як система змонтована, заповнена теплоносієм і проведені всі перевірки виробляють запуск котла. Котел нагріває теплоносій, який самопливом або за допомогою насоса починає циркулювати по системі опалення. Гарячий теплоносій від котла рухається по трубопроводах до опалювальних приладів (радіаторів) змонтованим в приміщеннях будинку. У радіаторах він остигає, віддаючи тепло повітрю в опалювальному приміщенні. Остиглий теплоносій по спеціальному трубопроводу — зворотної лінії або «обратке» повертається до котла для повторного нагріву, цикл повторюється.

Опалення електрикою — переваги і недоліки

На перший погляд електричне опалення здається ідеальним варіантом для опалення приватного заміського будинку або дачі. Електричні котли прості за конструкцією, надійні, мають малу вагу, що істотно спрощує їх установку. Завдяки безшумній роботі і відсутності димових газів такий котел можна розмістити практично в будь-якому приміщенні будинку, навіть на кухні квартири розташованої в багатоквартирному будинку.

Оскільки паливом для опалення служить електрика, немає необхідності підключатися до газопроводу, встановлювати бак для зберігання дизельного палива або обладнати склад для дров або вугілля. Можна істотно заощадити на монтажі димоходу, в ньому немає необхідності. Так як в електрокотлах нічого не горить, опалення на його базі можна назвати найбезпечнішим.

Тепер поговоримо про недоліки. Їх всього два, але дуже істотних.

По-перше, електрика є найдорожчим видом палива для опалення. Опалювати електрикою великий заміський будинок, призначений для постійного проживання, буде дуже накладно. З іншого боку для невеликого, добре утепленого дачного будинку використовуваного в основному у вихідні дні електричне опалення може стати прекрасним рішенням.

По-друге, широке поширення електричного опалення обмежує низька установча потужність доступної електромережі, а так само незадовільна якість електропостачання в нашій країні. Виходить, що навіть маючи кошти, опалити великий будинок електрикою не вийде з-за того що місцева електромережа не розрахована на такі навантаження.

На закінчення скажемо, що незважаючи на недоліки, опалення електрикою знаходить широке застосування в заміських будинках, котеджах і квартирах. Електрокотел, як правило, встановлюють як додаткове або резервне джерело опалення.

Дров’яне опалення

Дров’яне опалення є найбільш древнім способом обігріти своє житло, згадаємо хоча б традиційну українську піч. Звичайно, прогрес не стоїть на місці і сучасне опалення на дровах далеко пішло від камінів і печей, які облаштовували наші предки. Теплогенератором в сучасній системі дров’яного опалення є твердопаливний водогрійний котел, а за розподіл тепла по опалювальних приміщеннях відповідає система трубопроводів і радіаторів (батарей). У даній статті ми розповімо про пристрій таких систем, а так само про їх переваги та недоліки.

Пристрій опалення на дровах.

Як ми писали вище, за нагрів теплоносія в дров’яних системах опалення відповідає твердопаливний котел. Котел може бути як універсальним, працюючим на дровах, вугіллі, деревних гранулах і т.д. так і вузькоспеціалізованим, призначеним спеціально для спалювання дров. Головною особливістю спеціалізованих дров’яних котлів є збільшена топкова камера. Ця конструктивна особливість дає можливість використовувати поліна більшої довжини і продовжує час роботи на одній закладці палива. Час роботи котла на одній закладці палива є одним з ключових параметрів дров’яного опалення. Детальніше про це ми розповімо, розглядаючи переваги і недоліки таких систем.

За розподіл тепла по будинку відповідає система трубопроводів. За передачу тепла від теплоносія повітрю в опалюваних приміщеннях опалювальні прилади — радіатори. Циркуляція теплоносія по трубопроводах може бути організована за двома основними схемами: з природною (гравітаційна) і примусовою циркуляцією теплоносія.

В опалювальних системах з природною циркуляцією теплоносій рухається по трубах самопливом за рахунок різниці температур. Ця схема є традиційною. Її відрізнять надійність і незалежність від електропостачання. Опалення на базі твердопаливного котла з природною циркуляцією теплоносія може бути повністю автономним, незалежним від будь-яких комунікацій. Недоліками даної схеми є: низький ККД і обмежена функціональність.

У системах з примусовою циркуляцією теплоносій рухається завдяки різниці в тиску створюваної спеціальним насосом. Залежно від кількості опалювальних контурів встановлюється відповідна кількість насосів. По одному на кожен контур. Така організація роботи дозволяє підвищити ефективність роботи системи і гнучко управляти температурою теплоносія окремо в кожному опалювальному контурі. Завдяки цьому з’являється можливість управляти температурою на кожному поверсі або навіть в кожному приміщенні заміського будинку або дачі окремо від інших.

Для забезпечення комфорту проживання крім опалення система теплопостачання повинна забезпечувати мешканців водою ГВС (гаряче водопостачання). Якщо мова йде про опалення невеликого дачного будинку дровами для приготування води ГВП можна використовувати електричний бойлер накопичувального типу. У разі якщо необхідно забезпечити гарячою водою великий заміський будинок практичніше буде встановити бойлер непрямого нагріву, що працює в парі з котлом.

Переваги та недоліки дров’яного опалення

Відразу скажемо, що на сьогоднішній день установка дров’яного опалення, як правило, є вимушеним заходом. Через деякі особливості даний вид опалення погано підходить для теплопостачання заміських будинків призначених для постійного проживання. Як правило, дров’яний котел встановлюють в якості додаткового джерела опалення на випадок перебоїв з газопостачанням або поставками дизельного палива. Монтаж опалення дровами може бути актуальним для дачних будинків, які використовуються час від часу, наприклад, у вихідні дні або для будинків, розташованих в областях, де відсутні централізоване газопостачання, а опалюватися електрикою або дизельним паливом виходить занадто дорого.

Переваги:

Доступність. У деяких регіонах дрова за вартістю можуть скласти конкуренцію природному газу (самому недорогому палива для котелень на території України). На деяких форумах радять обзавестися пікапом, ланцюговою пилою і домовитися про виділення ділянки під заготівлю дров в найближчому лісгоспі. Якщо Вам це під силу опалення дровами може вийти дешевше газового.

Висока автономність.

Існує можливість побудувати опалення будинку , яке не залежатиме від будь-яких комунікацій.

Особлива атмосфера і затишок. Багато домовласників встановлюють дров’яне опалення дачного будинку або лазні виходячи з естетичних міркувань, що на наш погляд не позбавлене сенсу.

Недоліки:

Немає можливості автоматизувати роботу. Основним недоліком опалення на дровах є необхідність контролювати роботу котла, вручну підкидати паливо в топку. А так як час роботи на одній закладці палива складає близько двох годин для звичайних котлів і близько доби для котлів тривалого горіння цю задачу не можна назвати простою. Дров’яні котли тривалого горіння працюють добу в ідеальних умовах (оптимальний розмір і вологість дров), а на практиці час роботи становить 7-8 годин. Це котли перолізного горіння.

Частково вирішити цю проблему дозволяє використання теплоакумулятора. В теплоакумуляторі є утеплений бак великого обсягу, який слугує для накопичення гарячого теплоносія. Спрощена схема роботи виглядає так: котел топитися 1-2 рази, за цей час вода в баку встигає нагрітися. Залежно від обсягу бака запасу гарячого теплоносія вистачає на те щоб 1,5-2 доби обігрівати будинок.

Незважаючи на недоліки, опалення дровами знаходить широке застосування в дачних будинках, лазнях і заміських будинках розташованих в районах, де відсутні централізовані комунікації.

Пелетне опалення

У 21 столітті ключовими вимогами до будь-якої інженерної системи стали економічність і мінімальність шкоди, що завдається екології. Ці дві якості взаємопов’язані, так як помірна витрата енергоресурсів дозволяє не тільки заощадити кошти, але і мінімізувати вплив на природу. В області опалення приватних заміських будинків, дач і котеджів відповіддю на ці запити стала поява пелетного опалення. Пелети, як їх ще називають деревні гранули, виробляють з відходів деревообробних виробництв. При цьому вони мають ряд переваг в порівнянні з традиційними видами твердого палива дровами і вугіллям. У даній статті ми постараємося розповісти про пристрій опалення на пелетах, а так само його переваги та недоліки.

Пелети — паливо для котельні 21 століття

Паливні гранули — пелети представляють собою відходи лісопильного або сільськогосподарського виробництва, спресовані в циліндри однакового розміру. Щоб гранули вийшли однакового розміру і однорідної структури, сировину спочатку подрібнюють в дробарці. Після того як пелети сформовані їх сушать для того щоб домогтися оптимальної вологості (близько 7-13%). Завдяки тому, що гранули проводитися з відновлюваної сировини при їх згоранні в атмосферу виділяється стільки ж СО² скільки виділилося б при природному розкладанні деревини. Раніше так і відбувалося, відходи гнилі на звалищах.

У країнах західної Європи опалення пелетами за вартістю конкурує з газовим. У нашій країні за ціною природний газ поза конкуренцією, але він доступний не скрізь. Наприклад, велика частина дачних селищ не газифікована. Ще одним фактором що обмежує використання газового обладнання є необхідність узгоджувати його установку в організації, яка обслуговує газопровід, що створює додаткові труднощі в Україні за видатками на паливо для котельні пелетне опалення обходиться дорожче газового, але дешевше всіх інших видів палива, в тому числі дров і вугілля.

Пристрій пеллетного опалення

Необхідно уточнити, що під пелетним опаленням ми розуміємо систему опалення з рідким теплоносієм і пелетним водогрійним котлом в якості теплогенератора. Водяному опаленню присвячена окрема стаття на нашому сайті, а в рамках даного матеріалу ми розповімо про ту частину системи, яка відрізняє її від інших, — пелетному котлі і пальнику.

Головним недоліком твердопаливних котлів опалення є неможливість автоматизувати подачу палива, а значить для того щоб забезпечити опаленням свій заміський будинок або дачу доведеться попрацювати кочегаром. Для дачних будинків використовуваних час від часу, такий варіант прийнятний, але як бути, якщо необхідно забезпечувати будинок опаленням протягом 6-7 місяців української зими? Для твердопаливних котлів час роботи на одній закладці палива складає 3 доби на вугіллі і 1 добу на дровах і це в ідеальних умовах. В реальності воно з різних причин менше. Головним фактором, що впливає на час роботи, є якість палива. Його щільність, вологість розмір фракції вугілля і т.д. Завдяки оригінальним технічним рішенням, опалення на пелетах позбавлене цих недоліків, розповімо чому.

1. Гранули мають стабільні характеристики, такі як розмір і вологість. Технологія виробництва забезпечує правильну форму і однорідну структуру гранул, що дозволяє використовувати для їх переміщення та подачі до пальника автоматичні транспортери. У виробничий процес обов’язково входить сушка для забезпечення оптимальної вологості в районі 10%.

2. Завдяки стандартними розмірами гранули подачу палива для роботи котла можна автоматизувати. Автоматична подача палива забезпечує комфорт проживання на найвищому рівні, так як немає необхідності регулярно наповнювати топку котла дровами або вугіллям вручну. За подачу гранул зі спеціального бункера до пальника відповідає шнековий транспортер, який працює без участі людини.

Принцип роботи опалення на пелетах

Основними елементами опалення на пелетах, що відрізняють цю систему від інших є: бункер для зберігання пелет, шнековий транспортер, пелетних пальник і котел.

Пелети зберігаються в спеціальному бункері. За допомогою шнекового транспортера (принцип роботи як у м’ясорубки) гранули подаються в пелетних пальниках. Залежно від конструкції пальника пелети або засипаються зверху, або подаються знизу через спеціальний отвір. Розпал може бути як автоматичним за допомогою спеціального тепловентилятора, так і ручним (засіб для розпалювання, сірники). Подача повітря для горіння здійснюється вентилятором пальника.

При досягненні температурою в топці 1000-1200 С˚ автоматично закривається повітряна заслінка, зупиняється шнековий транспортер і котел переходить в робочий режим. У цей момент в пальнику знаходяться кілька кілограмів тліючих пелет забезпечують нагрів теплоносія протягом декількох годин (в деяких моделях до 12 годин). Коли температура теплоносія в системі опалення знижується до певного значення, автоматика запускає подачу пеллет і розпалення, цикл повторюється.