Энергосбережение в загородном доме в вопросах и ответах

1. Каков оптимальный вариант, гарантирующий минимальные эксплуатационные затраты на отопительную систему и ГВС?

Конденсационный напольный котел ecoVIT. В дополнение к высокому КПД 104% в котлах ecoVIT имеется новинка, повышающая экономичность эксплуатации: они оснащены мультисенсорной системой. VAILLANT

В настоящее время в России наиболее дешевым энергоносителем является магистральный газ. При отоплении на газе эксплуатационные затраты наименьшие. Если рядом с коттеджем проходит газовая магистраль, то проблема выбора практически отпадает. В других случаях оптимальный с точки зрения цены вариант – электроотопление. Электрический котел легко монтировать, стоит он дешевле остальных, специальная котельная и дымоход не нужны, к тому же такой котел совершенно не вредит экологии. Однако, далеко не на всех загородных участках есть достаточная выделенная электрическая мощность.

На практике зачастую приходится выбирать между жидкотопливным и твердотопливным котлами. Первые не требуют регулярной загрузки топлива и легко поддаются автоматизации, а при помощи вторых можно создать систему, полностью не зависящую от электроэнергии. Главный недостаток твердотопливных котлов в том, что они почти не автоматизируются. Однако многие современные твердотопливные котлы оснащаются контроллерами управления, а пеллетные котлы позволяют работать в автоматическом режиме 24 часа в сутки.

Сверхнизкотемпературный водогрейный котел Vitola 200 особенно экономичен за счет плавного снижения температуры котловой воды при повышении температуры окружающей среды. VIESSMANN

Для определения типа котла надо понять, каким образом в доме будет обеспечиваться горячее водоснабжение. Понадобится ли двухконтурный котел, который отвечает как за отопление, так и за ГВС или будет использоваться одноконтурный котел, обеспечивающий только отопление. К любому одноконтурному котлу можно подключить бойлер для нагрева большого количества воды и обеспечения комфортного ГВС.

2. Правда ли, что существует оборудование, способное выделять энергию из земли, воды или воздуха?

Такое оборудование есть — это тепловые насосы. Они же выполняют функцию альтернативного генератора тепла для систем отопления и горячего водоснабжения загородного дома. Внешне насос представляет собой компактную установку для автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и вспомогательных помещений. Она забирает бесплатное природное тепло из незамерзающих слоев грунта, грунтовой воды или воздуха и отдаёт его теплоносителю системы отопления, который по трубам далее идёт к расположенным в отапливаемых помещениях радиаторам или системам тёплых полов.

Количество энергии, получаемой из земли, зависит от ее свободнорасполагаемой площади. Если площади достаточно, для отбора тепла используется плоскостной коллектор – уложенная на глубине 1,5-2 м система пластиковых труб. Для нормальной работы системы отопления площадь укладки коллектора должна быть в 1,5 – 4 раза больше отапливаемой площади. Большое значение при выборе типа и размера коллектора имеет теплопроводность земли, которая зависит от вида почвы и её влажности: идеальной признаётся сырая глинистая. Примерно три четверти необходимой для теплоснабжения энергии тепловой насос получает из окружающей среды, оставшуюся четверть он восполняет подводимым электрическим током.

Газовый обогреватель серии GMP для воздушного отопления. GOODMAN

Тепловые насосы также могут использовать тепло грунта с помощью вертикальных теплообменников, называемых земляными
зондами. Это наиболее эффективный способ получения низкопотенциальной энергии грунта на сегодняшний день, так как температура слоев ниже 10 метров практически неизменна в течение года и составляет около 8 °С.

Воздух как источник тепла имеет преимущество – он везде в изобилии. Однако при понижении наружной температуры до -3–5º С эффективность работы воздушного теплового насоса снижается, а при температуре ниже 15 °С эксплуатация воздушного теплового насоса становится экономически нецелесообразной.

Наиболее оптимальный вариант – использование потенциального тепла грунтовых вод. Их температура стабильна даже при  сильных морозах. Грунтовые воды проводятся через теплообменник теплового насоса и охлаждаются. При этом вода лишь немного понижает свою температуру и не приобретает никаких примесей или загрязнений, так как все контуры теплового насоса надежно изолированы друг от друга. Забранное у воды тепло передается теплоносителю отопительной системы.

3. Часто слабым звеном отопительной системы и ГВС являются трубы. Какие трубы можно назвать наиболее оптимальными?

Металлопластиковые трубы. WAVIN

Самые распространенные в нашей стране – трубы из стали. Характеристики материала позволяют использовать их как в системах водоснабжения, так и отопления, в том числе в уличных условиях. Однако монтаж таких труб осуществляется с помощью дорогих трудоемких технологий, не обеспечивающих нужную прочность и герметичность соединений. Также во время эксплуатации труба изнутри довольно быстро обрастает продуктами коррозии. Этих недостатков, впрочем, лишена медная труба. Но есть один нюанс: необходимость применения однородных материалов. Даже для захватов, используемых для крепления, не рекомендуется применять немедные материалы, за исключением пластмассовых. Но к самому большому недостатку можно отнести высокую стоимость этого материала.

Наиболее перспективными и эффективными сегодня считаются различные полимерные трубы. Главный плюс всех труб из термопластов – то, что они по определению не подвержены коррозии. Однако у ПВХ-труб есть и минусы. Так, при горении выделяется диоксин, который даже в маленьких дозах опасен для человека и т.п.

Трубопроводные системы из ХПВХ, имеющего самый низкий среди пластиков коэффициент линейного расширения, могут прокладываться в бетоне и под штукатуркой. А благодаря его прочности и жёсткости, не происходит «провисания» трубы при работе с горячей водой, что важно при прокладке стояков. И, наконец, в трубах из ХПВХ наблюдается самый низкий рост бактерий по сравнению с другими материалами.

Трубы из полиэтилена (РЕ) высокого и низкого давления предназначены в основном для холодного водоснабжения. Правда, материал неустойчив к поверхностно активным веществам (мыло, стиральный порошок), следовательно, эти трубы нельзя применять для систем канализации.

Полипропиленовые трубы Ekoplastik. WAVIN

4. Как можно продлить срок службы труб и добиться снижения теплопотерь при транспортировке теплоносителя?

С помощью тепловой изоляции решаются проблемы экономии энергоресурсов, сокращения вредных выбросов, повышения комфортности и безопасности в помещениях, снижения риска возникновения коррозии, продлевается срок эксплуатации конструкций здания и отдельных его агрегатов.

Наиболее распространенный утеплитель, служащий для защиты от холода и перепадов температур, – минеральная вата. Трубопроводы изолируют минераловатными матами с последующим покрытием алюминиевой фольгой или бумагой. Еще один материал – минераловатные цилиндры. Их используют для тепловой изоляции трубопроводов как при надземной, так и при подземной прокладках. Температурный диапазон применения минераловатных цилиндров находится в пределах от –180 до +750°С, то есть они подойдут для любых коммуникаций, которые используются в домашнем хозяйстве.

Каменная вата – оптимальный материал для изоляции водопроводов, воздуховодов, систем отопления, котлов, печей и каминов. Она может выдерживать температуры до 1000 оС. Каменная вата – негорючий материал, что позволяет использовать ее в качестве дополнительной огнезащиты объектов.

Еще один теплоизоляционный материал – пенополиэтилен. Он дешевле, чем синтетический каучук или минеральная вата, но область применения полиэтилена ограничена его свойствами. Низкое сопротивление диффузии водяного пара не позволяет использовать данный материал для изоляции холодных объектов.

Водяной теплый пол. UPONOR

5. Что практичнее для отопления — радиаторы или теплый пол?

Сегодня многие используют подогрев пола даже как основную систему отопления. Это удобно, практично и очень выгодно. Данная технология дает возможность программирования температуры с учетом графика реальной потребности в отоплении, позволяя экономить 25–80% электроэнергии. Согласно законам физики, холодный воздух скапливается внизу, у пола, а теплый поднимается вверх. Обогрев полов позволяет постоянно генерировать тепло снизу. Тогда по всей высоте помещения будет одинаково комфортная температура. Особенно это актуально для семей с маленькими детьми, которые постоянно проводят время на полу.

Единственный недостаток данной технологии – тарифы на электричество. Но если расположить кабель в толстом слое бетона (около 15-20 см), можно будет аккумулировать тепло ночью (когда действуют льготные тарифы), а затем расходовать его в дневные часы.

Монтаж теплого пола. DEVI

Если же вы не мыслите дом без радиаторов, надо учесть все плюсы и минусы материалов, из которых они сделаны. Наиболее выносливые и надежные радиаторы – чугунные. Правда, они медленно разогреваются, зато имеют большую инерционность, т.е. обогревают помещения долгое время и после того, как температура в системе будет понижена. Чугунные радиаторы служат дольше, менее подвержены коррозии. Имеют большой диаметр сечения, поэтому реже засоряются, если, например, теплоноситель недостаточно хорошо очистили перед запуском в систему. Алюминиевые радиаторы изящны, быстро нагреваются, и также быстро отдают тепло. Однако менее устойчивы к агрессивной среде. Имеют маленький диаметр сечения, соответственно, чаще засоряются. Служат около десяти лет, причем, если их неправильно эксплуатировать, этот срок может сократиться. Алюминий – материал мягкий, поэтому ни в коем случае нельзя использовать в качестве теплоносителя антифриз или смеси на его основе. Только воду. Собственно, алюминиевые радиаторы рассчитаны на небольшую отопительную систему частного коттеджа. «Золотая середина» - стальные радиаторы: хорошее качество, надежность, приемлемая цена.

Система инфракрасного обогрева FRICO

6. Можно ли обойтись без стандартного теплоносителя?

Битву за сознание потребителей в последние годы все чаще одерживает отопление воздушное. Эти системы просты и надежны, состоят из одного или нескольких воздухонагревателей, воздуховодов из оцинкованного железа и специальных решеток, через которые воздух подается в помещение, а затем по обратным воздуховодам поступает в теплообменник воздухонагревателя. Процесс можно обозначить одним емким словом – рециркуляция. Воды нет – замерзнуть нечему; не надо строить котельные, бойлерные и т.д., поскольку нет котлов, а все тепло идет непосредственно в жилые помещения, не тратясь на посредника-теплоноситель. КПД воздушных систем может превысить 90%!

Еще быстрее и еще экономичнее действуют инфракрасные обогреватели. Принцип действия здесь кардинально отличается от описанных выше. Тепловое излучение, подобно обычному солнечному свету, не поглощается воздухом, а передается окружающим поверхностям. Вся энергия без потерь передается находящимся в помещении людям и предметам. При этом температура в помещении может быть даже ниже оптимальной на 2-3 градуса, но людям в нем все равно будет комфортно: инфракрасные обогреватели дают удивительно ровное и мягкое тепло. Единственное условие для их использования – высота потолков не должна быть ниже 2,5 метров.

Труба с греющим кабелем Uponor Ecoflex Supra как альтернатива утеплителю. UPONOR

7. Что важно учитывать при организации водоснабжения коттеджа?

Один из самых главных элементов водоснабжения – это насосное оборудование. Насосы, предназначенные для индивидуального водоснабжения можно разделить на две большие группы – поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются в доме и соединяются с источником воды трубопроводом. Погружные насосы используются в основном в артезианских скважинах, хотя существуют и специальные колодезные агрегаты. Они монтируются непосредственно в скважине (или колодце) и способны поднимать воду с глубин до 600 м.

Главный фактор при выборе насоса – глубина и характер водозабора. Общее правило таково: до глубины 8 м можно использовать поверхностные насосы, для более глубоких колодцев и скважин – погружные. Определившись с типом насоса, выясните, каков максимальный расход (количество требуемой воды) вашей системы водоснабжения. Это зависит от количества точек водоразбора (душ, раковина, унитаз и др.). Поскольку вода часто содержит различные твердые взвеси, обладающие сильными абразивными свойствами, желательно, чтобы насос был выполнен из высококачественной нержавеющей стали и современных композитных материалов.

Настенный комбинированный водогрейный котел Vitopend 222 со встроенной емкостью для аккумуляции горячей воды отличается компактными размерами. КПД до 94%. VIESSMANN

8. Как лучше организовать горячее водоснабжение?

Нужное количество воды можно подготовить, используя двухконтурный отопительный котел, который может быть проточного типа или со встроенным бойлером. В случае, когда потребности в горячей воде не очень велики (порядка 10 - 15 л/мин при нагреве на 30 °С), логично приобрести двухконтурный котел проточного типа. В «проточниках» нагрев воды происходит при прохождении через теплообменник, а электроэнергия потребляется только во время пользования горячей водой. Однако они требуют подведения большой электрической мощности (около 627 кВт). Не в каждом загородном доме есть возможность использовать такую большую электрическую мощность.

Более комфортные условия горячего водоснабжения можно получить, установив котел со встроенным бойлером. Его основные плюсы – это 45-60 литров (в зависимости от модели) горячей воды, которые всегда готовы к вашим услугам. Кроме того, бойлер позволяет иметь на некоторое время запас горячей воды при отключении газа. Но обычно за комфорт приходится платить, и некоторые минусы у котлов со встроенным бойлером тоже присутствуют. Прежде всего – солидные габариты и вес, а так же увеличение расхода газа для поддержания воды в бойлере постоянно нагретой.

Теплоизоляционные цилиндры из стеклянного штапельного волокна марки RS1\ALU с покрытием. URSA

9. Как создать экономичную систему кондиционирования?

В идеале для загородного дома нужен мощный агрегат, пропускающий воздух через систему фильтров, нагревающий или охлаждающий его и подающий в помещения по системе воздуховодов. При этом вытяжка может быть как пассивной, так и принудительной, а лучше всего сочетать и то, и другое. Однако с точки зрения энергозатрат подобная система, а точнее – две разобщенные системы, нерациональны: вместе с отработанным воздухом в атмосферу будут утекать киловатты энергии. Вот если связать эти системы воедино и поставить рекуператор, в котором свежий воздух до определенной степени нагревается или охлаждается отработанным, тогда – другое дело. Близкой к оптимуму представляется система, предусматривающая индивидуальную регулировку как интенсивности потока, так и температуры воздуха для каждого помещения. И она существует - двухконтурная система «мини-чиллер/фэнкойл» дает полную свободу индивидуального управления температурой воздуха в помещениях, поскольку по одному контуру может течь холодная вода, а по другому – горячая. Регулировка температуры может осуществляться как путем варьирования температуры теплоносителя, так и скорости потока. Преимущество: вода – теплоноситель более «привычный», а также безвредный для озонового слоя атмосферы. К тому же горячую воду можно брать из системы центрального отопления при ее наличии или от котла. Холодной же водой обеспечивает специализированный блок чиллера. Недостатки – меньшая эффективность по сравнению с кондиционерами за счет большой теплоемкости воды, которая менее охотно, чем фреон, расстается с теплом или холодом. Есть опасность замерзания воды в трубах. Такая система подходит для частных коттеджей, когда она закладывается в проект коттеджа изначально, в отсутствии многочисленных условностей и ограничений, характерных для реконструируемого объекта.

Сплит-система ELECTROLUX

Более простой вариант, особенно при создании системы кондиционирования в готовом доме - сплит-кондиционеры. Это именно тот случай, когда речь идет только о температуре и (иногда) влажности.

10. Какие существуют системы домашней автоматизации, позволяющие экономнее использовать ресурсы?

Реальная возможность существенно сократить расходы на эксплуатацию дома - установка в доме автоматизированной системы отопления. Современные производители предлагают множество вариантов отопительных систем с разным уровнем автоматизации. Главное преимущество такой системы для домовладельца – то, что он регулирует не температуру теплоносителя, а температуру в помещении. Простейший способ управления системой отопления – установить в помещении комнатный термостат. При достижении заданной комнатной температуры он просто выключает нагрев котла. Достоинства комнатных термостатов: небольшая стоимость, простота в эксплуатации, возможность адаптации к любому котельному оборудованию.

Термостат LUXPRO. GOODMAN

Автоматизации поддается также работа контуров отопления. В современном загородном доме это контур отопления теплых полов, контур отопления радиаторов, контур ГВС и др. При подогреве пола, температура теплоносителя сверяется с заложенной в программе и не дает полам нагреться сильнее, чем нужно. Это создает комфортные условия и для домовладельца, и для самого напольного покрытия: паркету и ламинату лишний перегрев ни к чему.

Если же подойти ко всем процессам в доме основательно - оптимальный вариант – использовать систему «умный дом»: она сама предусмотрит все мелочи по настройке климата и позаботится о том, чтобы все системы работали максимально экономично. Кроме того, круглосуточный контроль над системой отопления исключает возникновение и развитие аварийных ситуаций.

11. По каким критериям подбирается система «умный дом» для коттеджа?

Если говорить об энергосбережении и экономии, самое главное – определить набор необходимых функций «умного дома». Что вы хотите автоматизировать: системы отопления, вентиляции и кондиционирования? Или мы добавим сюда освещение, мультимедиа, систему безопасности?

Большое распространение имеют шинные системы автоматики. Главное достоинство – надежность функционирования: выход из строя одного элемента не приведет к полной потере функциональности. Второе преимущество: для изменения шинной системы необходимы минимальные строительные работы. Третье – относительно небольшая стоимость системы автоматики. Недостаток шинных систем – ограниченные возможности по работе с аудио- и видеосигналами и сигналами передачи данных.

Система воздушного отопления малозаметна в интерьере. GOODMAN

Если основное требование пользователя системы домашней автоматики качественная трансляция аудио- и видеосигналов, остановите выбор на системах более высокого уровня – мультирум. Системы мультирум строятся по принципам централизованной системы автоматики, следовательно, имеют мощные центральные процессоры, управляющие как передачей аудио-, видеосигналов, так и информационными потоками, в том числе и управления инженерными сетями и системами. К достоинствам систем мультирум можно отнести большие функциональные возможности, гибкость построения. К недостаткам – сложность и трудоемкость наладки системы автоматики и большую стоимость.

При совместном использовании шинных систем с системой мультирум пользователь получает надежную систему автоматики инженерных систем, имеющую большую, гибкость, функциональность.