Воздушное отопление или водяное что дешевле

Воздушное отопление или водяное

Однажды на одном представительном архитектурно-строительном форуме, проводившемся в Нижнем Новгороде, я подошел к стенду, где были представлены геотермальные тепловые насосы. Разговорившись с руководителем этой компании, я задал ему вопрос о преимуществах теплового насоса по сравнению с воздушным отоплением, хотя отдавал себе отчет, что вопрос провокационный.

Но большой знаток и того, и другого привел мне массу аргументов в свою пользу. В чем же провокационность вопроса? А это то же самое что спросить: «Что в автомобиле лучше – мотор или трансмиссия?». Это несравнимые вещи. Мотор вырабатывает энергию, а трансмиссия доводит эту энергию до колес. Так же и тепловой насос вырабатывает тепловую энергию, а система водяных труб и радиаторов или воздушных доводчиков с вентиляторами, система теплых полов, или воздушная система (как система централизованной обработки воздуха с системой воздуховодов по дому) доводит это тепло до конечного потребителя.

Транспортная система, как правило, не зависит от генератора тепла. Ей без разницы теплогенератор – это газовый котел, дизельный или дровяной, солнечный коллектор или тепловой насос. Разница только в температуре теплоносителя (воды), который выдает теплогенератор. Если теплогенератор выдает температуру +35ºС, то площадь теплообменника для нагрева воздуха должна быть большой, следовательно, транспорт – это теплые полы. Если температура теплоносителя более +50ºС, то транспортом может служить система водяных труб и радиаторов, система теплых полов, или система воздушного отопления.

Конечно, есть воздухонагреватели, которые не имеют промежуточного теплоносителя (воды). Топливо сгорает в теплообменнике, который обдувается потоком воздуха. Кроме того, есть тепловые насосы «воздух-воздух», а в этом случае воздушному отоплению, как транспортной системе, альтернативы нет.

Вопрос, какой теплогенератор лучше, решать надо в каждом конкретном случае.

А вот какая транспортная система лучше для доставки тепловой энергии в отапливаемые помещения дома, попробуем разобраться.

Если большое количество тепла необходимо передать на большие расстояния, то конечно же в качестве теплоносителя целесообразно использовать воду. Если же эти расстояния очень большие, то лучше использовать электричество, преобразуя его в конечном итоге в тепло. А если небольшое количество тепла нужно передать в пределах небольшого дома, то можно использовать как воду, так и воздух или электричество.

На протяжении многих лет в прессе, Интернете, на различных выставках и форумах идет спор: какой вид отопления (как транспорт) в доме лучше – водяной, воздушный или инфракрасный. Такой спор – это спор «по понятиям». Если инфракрасный способ хотя бы интуитивно понятен (есть устройство, которое создает электромагнитное поле, наиболее интенсивное в инфракрасном диапазоне) то, чем отличается «водяной» способ от «воздушного» многие спорщики не догадываются. Давайте попытаемся разобраться.

Из школьного курса физики мы знаем, что температура предмета – это мера средней амплитуды колебания молекул в этом теле. «Раскачать» молекулы можно двумя способами – воздействовать на них электромагнитным излучением или передать эту энергию от контактирующих с данным телом предметов или из окружающей среды (к примеру, из воздуха). Таким образом, есть только два принципиально разных способа отопления домов – это нагрев воздуха в доме какими-либо приборами и инфракрасные обогреватели. Причем, инфракрасники нагревают кроме всего прочего предметы и строительные конструкции, а они, в свою очередь, нагревают воздух.

Так, о чем спор?

Конечно, можно ещё говорить о подогреве кресел, матрасов и одеял, как о способе отопления. Но наша тема – это отопление дома целиком, а не одной частной спины.

Так чем отличается «водяной» способ отопления от «воздушного»? На самом деле оба этих вида отоплений по сути являются воздушными, поскольку для них конечной целью является нагрев воздуха.

Отличие же между ними заключается в количестве используемых воздухонагревательных устройств и способе доставки тепловой энергии в помещения дома для нагрева воздуха.

Очевидно, что из-за различной теплоемкости воды и воздуха, система воздуховодов более громоздка, чем система водяных труб, но этот недостаток с лихвой окупается получаемыми преимуществами, а это, в первую очередь, возможность с минимальными затратами в комплексе решить задачу создания комфортного микроклимата в доме, т.е. централизованно обеспечить наряду с отоплением также и вентиляцию, кондиционирование, очистку, увлажнение воздуха.

Конечно, при отсутствии финансовых ограничений все это можно обеспечить и при водяном отоплении с помощью дополнительной установки системы вентиляции (например, приточно-вытяжной с сетью воздуховодов), а также комнатных сплит-кондиционеров и увлажнителей, но зачем платить в 2 раза больше? И все же, вне зависимости от способа отопления свежий воздух в доме необходим.

Интересно, а сколько мы тратим на вентиляцию (нагрев свежего воздуха)?

Уже не один десяток лет президент НП «АВОК» (ассоциация инженеров в области отопления, вентиляции и кондиционирования) Ю.А. Табунщиков в своих статьях отмечает, что в наших домах более 60% затрат на отопление приходятся на вентиляцию, а в энергосберегающих домах – до 75%. т. е. мы сжигаем топливо для того, чтобы нагреть улицу?

Это связано с тем, что у нас долгое время государство дотировало цены на энергоносители для населения. А на Западе – энергосберегающие технологии. Как говорится, за что боролись… Так давайте разберёмся, как сэкономить на комплексе «отопление-вентиляция». Если водяные радиаторы, электроконвекторы, тепловентиляторы, дровяные отопительные печи – это, по сути, устройства для нагрева воздуха, то может быть надо ввести ещё какой-то признак, по которому системы отопления можно было бы квалифицировать? Наиболее логичным, в этом случае, выглядит разделение по способу циркуляции воздуха в доме – естественный (конвекционный) или принудительный (с помощью вентилятора).

Кстати, 60% на вентиляцию закладывают проектировщики систем с естественной циркуляцией воздуха и естественной приточно-вытяжной вентиляцией. Форточки – приточная вентиляция и дырка в крыше – вытяжная. Чем не яранга? Расчеты подтверждаются практикой и отражены в существующих СНиПах. Но в мире разработаны более экономичные способы отопления-вентиляции и связаны они с принудительным движением воздуха.

Один из вариантов – установить приточно-вытяжную установку с рекуперацией тепла и влажности, развести по дому систему подающих и вытяжных воздуховодов. По вытяжным (возвратным) воздуховодам «отработанный» воздух возвращается в рекуператор, подогревает (или охлаждает) приточный воздух и выбрасывается в атмосферу. Поступающий воздух очищается, подогревается (или охлаждается) до температуры, которая позволяет компенсировать теплопотери (или теплоизбытки) здания. Полная сменяемость воздуха происходит за час-полтора, а при необходимости и быстрее. Фактически это так называемая прямоточная система. Эта схема широко используется в странах Западной Европы для отопления жилищ. В России такая схема используется в общественных зданиях (офисах, торговых центрах и т. д.), где требуется высокая кратность воздухообмена. Но для жилых домов это разорительно.

Климат в России существенно более холодный, чем в Западной Европе. Но можно поступить и по-другому.

По системе возвратных воздуховодов внутренний воздух дома подать в центр обработки воздуха, а в нем – нужно подогрели, нужно охладили, подмешали нужное количество свежего воздуха, очистили от пыли и других загрязнителей, увлажнили или подсушили и подали подготовленный «коктейль» в дом по системе подающих воздуховодов.

В отличие от прямоточной системы, где весь воздух свежий, в такой системе свежего воздуха подмешивается всего 10%-15%, а остальной воздух берётся из самого дома. Кратность прохода воздуха через центр обработки 2,5-3,5 раза в час. Такой способ обработки воздуха является стандартом в Северной Америке (США, Канада). Причем приточно-вытяжной воздух системы вентиляции предварительно проходит через рекуператор. Кстати, за час подмес свежего воздуха по стандартам США и Канады составляет только 30%. Такого количества свежего воздуха достаточно для комфортного проживания людей в частном доме. Полувековой опыт эксплуатации таких систем доказал, что этот способ применим к любым климатическим условиям и позволяет в 1,5 раза экономить энергоресурсы по сравнению с конвекционными системами и более экономичный, чем прямоточные системы. Именно за централизованной обработкой воздуха и закрепился сейчас в обиходе термин «воздушное отопление», хотя в СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция, кондиционирование» это называется «кондиционированием воздуха».

Возникает вопрос, почему «воздушное» отопление экономичнее, чем отопление с естественной циркуляцией воздуха («водяное», печное, электрическое и т. д.)?

Во-первых, централизация обработки воздуха позволяет существенно сократить приток свежего воздуха за счет выравнивания качества воздуха во всем объёме дома. Не важно, где в какой момент находятся обитатели дома – все на кухне или разбрелись по спальням. Качество воздуха во всем доме одинаковое. А это в свою очередь снижает затраты на увлажнение и нагрев приточного воздуха. Окна и форточки открываются только для того, чтобы их помыть, а не для проветривания.

Во-вторых, температура во всем объеме дома практически не отличается. Нет холодных полов и горячих потолков, что характерно для систем радиаторного отопления. Мало того, принудительная циркуляция позволяет создать в доме постоянное движение воздуха, а это создает больший комфорт не только для нахождения в доме человека, но и благотворно влияет на предметы в доме и строительные конструкции. В частности, отсутствие застойных зон не позволяет развиться различным грибкам и плесени. Но скорость движения воздуха настолько мала, что не ощущается как сквозняк. Исключение составляет зона непосредственно перед подающей решеткой.

А что по капитальным затратам?

Первоначальные затраты только на систему воздушного отопления плюс вентиляция для дома в 200 м² в 1,5 раза ниже, чем система «водяного» отопления плюс грамотная система вентиляции. А для домов в 400 м² – «воздушка» более чем в два раза дешевле «водянки». Так что строящим свой дом, следует хорошо подумать, какую систему отопления в нем предусмотреть, а также посчитать стоимость первоначальных затрат на ее установку и стоимость затрат на отопление дома.

Источник

СРАВНИМ? Воздушное отопление или водяное?

Давайте сравним два вида отопления: водяное и воздушное (на базе газовых конвекторов). Какому отдать предпочтение при организации тёплого быта в загородном доме?

Причинами низкого годового КПД системы водяного отопления являются: потери тепла, «расточительство» (весной и осенью происходит перетапливание из-за постоянного открытия окон) и невозможность точной регулировки комнатных температур. Высокий годовой КПД системы воздушного отопления объясняется индивидуальным контролем климата в каждом помещении, что сводит к минимуму тепловые потери.

Водяное отопление – негибкая система, которая не может функционировать меньше чем на 50% мощности. В свою очередь, воздушное отопление тонко реагирует на температурные изменения, дозируя мощность.

Отсутствие ежегодных трат на обслуживание системы воздушного отопления разъясняется просто – обслуживать нечего, разве что стереть пыль с газового конвектора.

Система водяного отопления в виду повышенной инерционности тратит на разогрев помещения до 5 часов. Система воздушного отопление гораздо «проворней», а благодаря отсутствию жидкого теплоносителя (воды) ещё и защищена от протекания, размерзания и коррозии.

Срок эксплуатации системы водяного отопления уменьшают соляные отложения в трубопроводах, а также расчёт «на глазок» гидравлических сопротивлений.

Систему водяного отопления возможно реализовать лишь в период строительства здания или во время капитального ремонта. Причём, это достаточно трудоёмкий процесс. А вот простота и скорость монтажа системы воздушного отопления приятно удивляют, в этом заслуга стандартизированных элементов креплений и труб.

Установка газовых конвекторов (под окнами), от которых отходит единственная газовая трубка, сохраняет неповторимый экстерьер комнат. Съёмный корпус конвектора при желании можно покрасить в любой цвет или декорировать.

Вывод: воздушное отопление более эффективно, чем водяное.

Источник

Какая система отопления частного дома лучше: водяная, воздушная или электрическая?

Прошли времена, когда жители частных домов с удовольствием перебирались в тесные, но «благоустроенные» многоэтажки. Ведь только здесь были доступны замечательные блага цивилизации в виде вожделенного централизованного отопления. Прошло время и практически всем стало доступно автономное отопление частного дома своими руками подобную систему можно обустроить без особых сложностей. Главное – правильно подобрать тип конструкции, грамотно ее спроектировать и установить. Чтобы не допустить ошибки в таких важных вопросах, стоит поближе познакомиться с видами отопительных систем, которые можно обустроить в любом частном доме. Существует несколько вариантов систем отопления. Их основное различие – в виде используемого для обогрева помещения теплоносителя. Рассмотрим подробнее каждую из конструкций.

Вариант #1 — водяное отопление

Система проектируется как замкнутый контур, по которому циркулирует разогретый теплоноситель. В этом качестве может использоваться вода или же незамерзающая жидкость на основе этиленгликоля, так называемый антифриз. Второй вариант удобен в том случае, когда система может быть разморожена. В качестве источника тепла используется котел, разогревающий теплоноситель до нужных значений температур. Прогретая жидкость по трубам поступает в батареи, где и отдает тепло. После чего возвращается в котел. Здесь она вновь разогревается, и цикл начинается заново.

Водяное или жидкостное отопление представляет собой замкнутую систему, внутри которой циркулирует разогретый теплоноситель

Циркуляционный контур включает в себя систему трубопроводов, которые обеспечивают теплоносителю движение через приборы отопления, и вспомогательные элементы: расширительный бак, вентили, воздухосборник и др. Для обустройства трубопровода могут быть использованы элементы из различных материалов:

Котлы, предназначенные для систем водяного отопления, отличаются по типу используемого топлива.

Котлы, работающие на газе

Учитывая, что газ – наиболее дешевый тип топлива, в подавляющем числе случаев выбирают именно такое оборудование. В процессе сжигания газа вырабатывается максимальное количество тепла, а токсичность выбросов в атмосферу минимальна. Достоинства конструкции:

Недостатками оборудования считается необходимость подведения к дому газовой магистрали, при подключении требуется составление и утверждение проектной документации в соответствующих службах. Кроме того есть вероятность, что сезонные скачки давления в газовой магистрали приведут к отключению системы и поломке оборудования.

Газовые котлы, использующие для своей работы самое дешевое топливо, могут быть выполнены в настенном или же напольном варианте

Жидкотопливные котлы

Для работы оборудования используется различное жидкое топливо, чаще всего дизельное. Конструкция прибора такова, что он функционирует в автоматическом режиме в течение всего отопительного периода. Система легка в обслуживании и в уходе. К ее достоинствам можно отнести:

Недостатками жидкотопливных котлов считается высокая стоимость, как топлива, так и оборудования. Также, есть необходимость использования фильтра тонкой очистки, иначе котел быстро выйдет из строя. Возможно вам также придется обустраивать помещение с вытяжкой для установки отопительного прибора и выделять специальное место для хранения запасов топлива.

Жидкотопливные котлы очень эффективны и отличаются высоким КПД, но высокие цены на топливо делают их недостаточно экономичными

Твердотопливные системы

Котлы работают на различном твердом топливе. К нему относятся дрова, пеллеты, уголь, брикеты, торф и т.п. Более современная вариация – оборудование так называемого длительного горения, в которых цикл сгорания топлива значительно увеличен. «Плюсы» твердотопливного оборудования:

К «минусам» относят трудоемкий уход, необходимость постоянного контроля работы оборудования. Также отмечено, что КПД здесь ниже, чем у других систем. Ну и ко всему прочему есть необходимость в специальном помещении для хранения запасов топлива.

Твердотопливные котлы могут работать на различных видах топлива: пеллетах, дровах, угле, торфе и т.п. При этом КПД их не очень высок

Оборудование, работающее на электричестве

Такие отопительные приборы функционируют, потребляя электроэнергию. Выбирая такое устройство, следует обязательно учитывать особенности местных сетей. В случае частых отключений есть смысл позаботиться о резервном генераторе или же дополнительно установить котел, работающий на другом топливе. Достоинства оборудования:

Из недостатков стоит отметить низкую экономичность — расход электроэнергии достаточно большой. Также, для приборов мощностью свыше 6 кВт требуется наличие трехфазной сети на 380 В, а при наличии скачков напряжения автоматика котлов быстро выходит из строя.

Комбинированные котлы

Это устройства, предназначенные для работы на различных видах топлива. Существует несколько разновидностей оборудования. Наиболее популярны приборы с двумя горелками, которые функционируют на жидком топливе и газе, с камерой, предназначенной для твердого топлива и с навесными горелками, работающие на твердом, жидком топливе и газе. А также оборудование, оснащенное двумя камерами сгорания и ТЭНом, что дает возможность использовать четыре типа топлива. Достоинством комбинированных котлов считается универсальность, которая позволяет им функционировать при перебоях с основным топливом.

К «минусам» устройств относятся высокая стоимость оборудования, большой вес и солидные габариты, а также энергозависимость приборов, автоматика которых работает от электричества.

Комбинированные котлы особенно актуальны для местностей, где существуют перебои с поставками определенного вида топлива. существуют модели, способные работать на четырех различных типах топлива

Особенности проектирования водяной системы

Водяная система отопления может быть спроектирована разными способами. Различают двух и одноконтурную конструкцию. Последняя включает в себя один контур и может использоваться только для отопления здания. Тогда как первая оснащена сразу двумя контурами, один из которых используется для отопления, а второй задействуется для организации горячего водоснабжения. На практике так же очень часто устанавливают две одноконтурных системы. С помощью первой отапливают здание, а вторая прогревает воду. Выгода такого способа в том, что в теплое время работает только один котел, предназначенный для подогрева воды.

Исходя из способа движения теплоносителя выделяют:

Циркуляция теплоносителя внутри трубопровод может осуществляться естественным или принудительным способом. В первом случае движение жидкости происходит за счет разности значений плотности нагретой и охлажденной воды. Диаметр вертикальных стояков проектируется достаточно большим, чтобы образовывалась побудительная сила. Для организации принудительной циркуляции используются специальные насосы различной мощности, которые приводят жидкость в движение. Диаметр труб в этом случае будет меньше.

Использование коллекторной разводки позволяет наиболее рационально обустроить систему отопления. В этом случае можно регулировать температуру каждого радиатора и отключать его от системы в случае необходимости

Водяное отопление для частного дома используется в большинстве случаев. Такая популярность объясняется неоспоримыми достоинствами этого способа:

К недостаткам системы традиционно относят сложный монтаж, возможность завоздушивания, опасность разрыва трубопровода при замерзании и быструю коррозию труб при отсутствии в них воды. Кроме того монтаж водяного отопления оказывается возможным только в процессе строительства или же капитального ремонта здания.

Вариант #2 — воздушные системы отопления

Альтернативой водяному отоплению считается воздушное. Принцип его работы заключается в перемещении разогретого воздуха по зданию. Происходит это следующим образом. В теплообменник теплогенератора нагнетается воздух, где и происходит его нагрев. Оптимальной температурой разогрева будет считаться 50°-60°. Горячий воздух по воздуховодам отправляется в отапливаемое помещение. После остывания он через специальные отверстия или воздуховоды обрата возвращается к теплогенератору. Затем цикл повторяется.

Воздушное отопление отличается экономичностью и низкой энергозатратностью. Отсутствие промежуточного теплоносителя позволяет дополнительно сэкономить на трубопроводах и радиаторах

Нагрев воздуха в системе может осуществляться несколькими способами:

Воздуховоды могут быть выполнены из различных материалов. Длинные элементы не рекомендованы к установке, поскольку в таком случае имеют место теплопотери. Чтобы их предотвратить в систему внедряются несколько вспомогательных теплогенераторов. Оптимальной длиной воздуховода считается 30 м, а его ответвлений – 15 м. Рациональное решение – дополнение воздушного отопления блоком кондиционирования. Таким образом, весь год в здании можно поддерживать комфортную температуру, охлаждая его в жару и обогревая в холода. Кроме того систему можно дополнить стерилизатором или увлажнителем воздуха.

Вентиляция помещений может осуществляться разными способами:

Воздушное отопление имеет ряд преимуществ:

У системы, однако, есть и недостатки. Так, разница температур на уровне пола и потолка, которая может составлять 10° в помещениях стандартной высоты и 20° в высоких. Плюс есть необходимость использования специальных фильтров на воздухозаборах, иначе в помещении будет присутствовать достаточно большое количество пыли. Некоторые также жалуются на постоянный шум от работы вентиляторов.

На видео представлен принцип работы воздушной системы отопления:

Вариант #3 — отопление электричеством

Принципиальная схема системы отопления электричеством достаточно проста и не предполагает наличия промежуточного теплоносителя. Она включает в себя необходимое количество конвекторов. Приборы обогревают помещение, используя явление конвекции. Устройства напрямую преобразуют электрическую энергию в тепло, которое отдается воздуху. Последний циркулирует по помещению и прогревает его. В среднем конвекторы отдают порядка 80% тепла, что делает такие приборы достаточно эффективными. Основной недостаток систем – неравномерный прогрев помещения. Холодный воздух скапливается у пола, а горячий поднимается вверх. Поэтому довольно часто их используют вместе с системой «теплый пол».

Конвекторы напрямую преобразуют электрическую энергию в тепловую. На рисунке представлено устройство такого прибора

К достоинствам электрических отопительных систем можно отнести:

Благодаря этим преимуществам электрические системы стали очень популярны на территории Европы. В нашей же стране они известны меньше, хотя и считаются очень перспективными. Это связано с такими недостатками систем как:

К электрическим системам можно отнести так же кабельные, стержневые и пленочные «теплые полы», а так же инфракрасные пленки, использующиеся для укладки на потолок. Рассматривать их как полноценное основное отопление можно только для зданий, построенных в относительно мягком климате. Для всех остальных такие системы могут применяться только в качестве дополнения.

Выводы по теме — что же все-таки выбрать?

Вариантов обустройства отопления в частном доме существует множество. Застройщик, столкнувшийся с проблемой выбора, должен понимать, что для каждого дома можно подобрать несколько решений, которые могут серьезно отличаться друг от друга. Принимать окончательное решение следует после реальной оценки своих финансовых возможностей, внимательного изучения местных условий и рассмотрения всех аргументов «за» и «против» какой-то определенной системы. Только такой подход к делу гарантирует, что отопление будет работать без проблем и в доме всегда будет тепло.

Источник