Чистий обігрів

Сьогодні стає все довше очевидним, що завдання розумного домовласника не просто забезпечити життя в своєму котеджі всім необхідним, але і зробити: це з мінімальною шкодою для навколишнього середовища. Розглянемо екологічні підходи до опалення та гарячого водопостачання в заміському будинку.

Економте паливо

Чистий обігрів
Традиційно людина обігрівав своє житло, спалюючи паливо: дрова, вугілля, нафтопродукт, газ. І сьогодні подібні способи опалення залишаються головними, особливо в нашій країні, що має величезні природні ресурси і відрізняється невисокими цінами на паливо для споживачів. Тим часом, запаси вугілля, нафти і газу на Землі хоч і значні, але не нескінченні, а обсяги їх споживання постійно збільшуються. Тому пріоритетом у розвитку сучасних систем опалення є підвищення ефективності їх роботи та, відповідно, скорочення витрати палива.

Жодна опалювальна система, що працює на класичному принципі згоряння, не ідеальна з точки зору ККД. Частина енергії завжди витрачається на Обігрів не буде повністю повітря в приміщенні і води у водопроводі, а корпусу опалювальної системи, стін будинку та ін. Однак і серед небездоганного завжди можна вибрати оптимальний, і його ККД вище в порівнянні з твердо-або рідкопаливним, хоча і не досягає 100%. Газовий котел є найкращим з класичних способів опалення і з точки зору кількості шкідливих викидів – при горінні газу воно мінімально, а сучасні модифікації котлів спрямовані на те, щоб робити горіння все більш ефективним.

Працюючи над підвищенням ефективності систем на традиційному паливі, світова інженерна думка одночасно вивчає альтернативні, відновлювані джерела енергії і тепла. На Заході про них всерйоз задумалися ще кілька десятиліть тому – багато в чому під впливом світових енергетичних криз. Сьогодні вже «приручені» і пристосовані до справи опалення будинку енергія сонця, геотермальна енергія. Причому в розвинених країнах це вже давно не експериментальні зразки, а реально працюють і досить поширені в побуті технології.

Гріємося від земного ядра

Найбільш ефективною і економічною альтернативою традиційним системам опалення сьогодні є геотермальна система, інакше кажучи, електричний тепловий насос. Принцип дії теплового насоса часто називають «холодильник навпаки». Випарник (морозильник) у нього укопаний глибоко в землю (як варіант – «втоплений» в грунтові води або довколишнє водоймище), а конденсатор (змійовик на задній частині холодильника) працює на нагрів води або повітря. Температура морозильника при цьому набагато нижча за температуру навколишнього середовища: на певній глибині під землею або на дні водойми температура практично постійна. Енергія довкілля, яка використовується для нагріву приміщень і води тепловим насосом, здатна самовідновлюватися, так що ця система не завдає шкоди екологічному балансу планети.

Чистий обігрів
До розвитку систем геотермального опалення підштовхнули енергетичні кризи 1973 і 1978 років. Спочатку подібне обладнання встановлювали в дорогих будинках в США. У міру розвитку технології ціна на геотермальні системи неухильно знижувалася, і сьогодні на Заході вони цілком доступні середньому класу.

Варто зауважити, що геотермальна система замінює собою не тільки традиційне опалення, але і кондиціонування: влітку вона здатна охолоджувати надто гаряче повітря в будинку до комфортної температури.

Установка геотермального обладнання – справа недешева в порівнянні з газовим або рідкопаливним котлом, а також системою кондиціонування. Однак в експлуатації ця система цілком економічна, так як споживання електроенергії у неї невелика, і з часом великі початкові інвестиції виправдають себе.

Може виникнути законне питання: а чи здатна тепловий насос цілий рік працювати в ? Звідки йому взяти енергію в період довгих морозів? І теорія, і досвід показують, що клімат нашої країни підходить для опалення тепловими насосами. При цьому самими надійними моделями можна назвати ті, що використовують енергію грунту. В землі акумулюється тепло сонця, а також круглий рік в незалежності від погоди відбувається підігрів від земною ядра. Уже на глибині близько 6 м температура майже не змінюється весь рік і в середній смузі становить 5-8 градусів тепла. Це абсолютно нормальні умови для роботи геотермальної системи. Ну а для тих, хто все ж боїться екстремального морозу, можна додати, що мінімальна температура ґрунту фіксується не одночасно з піком морозів, а на пару місяців пізніше,коли потреба в інтенсивному обігріві будинку вже не така велика.

сонцем вода

Сонячне світло – джерело тепла і радості. А ще й великої користі, адже сонечком можна не просто насолоджуватися, а й акумулювати його енергію для опалення та підігріву води. Для цього існують спеціальні сонячні колектори, причому використовувати їх можна не тільки в Каліфорнії, але і в , де люди, прямо скажемо, не страждають від надлишку сонця.
Чистий обігрів

Звичайно, в наших кліматичних умовах сонячний колектор не зможе забезпечити будинок теплом і гарячою водою повністю. Колектор працює і в похмуру погоду, але його продуктивність в цей час невисока. У нашій країні має сенс використовувати сонячну енергію сезонно (близько 6 місяців в році) і в комбінації з іншими джерелами тепла.

У приватних будинках найбільш поширене застосування сонячних колекторів для нагріву води. Дві сонячні установки, змонтовані на даху невеликого котеджу, здатні забезпечити до 70% потреби в гарячій воді сім’ї з 3-4 чоловік. Сонячний колектор варто підстрахувати іншим джерелом енергії, які залежать від погоди: наприклад, можна створити систему, в якій, як тільки енергії сонця стає недостатньо для підігріву води, автоматично включається електричний бойлер.

Очевидно, що ефективність сонячного колектора залежить від кута падіння променів і максимальна, коли сонце падає під прямимуглом. Найбільш продуктивними є так звані стежать установки, які протягом дня повертаються відповідно до рухом небесного світила. Однак за своєю вартістю таке обладнання більше підходить для промислового використання, а не для приватного будинку. Тому котеджі зазвичай оснащуються статичними установками, орієнтованими на південь, – це оптимальне положення для уловлювання сонячного світла.

фокуси ККД

Якщо серед традиційних опалювальних систем чемпіоном по екологічності є газовий котел, то серед самих газових котлів кращий конденсаційний. Суть його роботи в тому, що для нагріву теплоносія використовується не тільки тепло, що виділяється при згорянні газу, але і то тепло, яке виділяється при конденсації пари, що утворюється при згоранні газу.

Чистий обігрів
Основна «фішка», яку можна нерідко зустріти в рекламі конденсаційних котлів, – твердження про те, що їх ККД перевищує 100%. Відповідно до законів фізики, такий ККД неможливий, проте автори реклами нітрохи не вводять споживача в оману. Плутанина пов’язана не з лукавством, а з недосконалістю системи рас подружжя ККД. Традиційна методика розрахунку була розроблена для звичайних котлів, вона враховує так звану нижчу теплоту згоряння, тобто тільки тепло, що виділяється при горінні. Якщо розраховувати ККД конденсаційного котла виходячи з цього показника, то ми дійсно отримаємо результат до 110%. Однак це не буде відповідати реальності відбуваються в котлі фізичних процесів, оскільки в них задіяні не нижча, а вища теплота згоряння, тобто власне тепло від горіння плюс тепло від конденсації утворюється пара.

При використанні конденсаційного котла витрата газу зменшується приблизно на 10% в порівнянні зі звичайним котлом. Ця різниця істотна для європейських країн, де вартість газу висока. В умовах цін на паливо економія може здаватися не настільки значною, щоб виправдати значні витрати на установку конденсаційного котла. Однак не виключено, що ситуація зміниться: технологія в міру її розвитку і поширення, як правило, дешевшає, а ось природне паливо в перспективі буде тільки вичерпуватися і дорожчати. Тому цілком можливо, що конденсаційні котли увійдуть в повсюдний ужиток швидше, ніж ми можемо собі сьогодні уявити.