Sammenligning af effektiviteten af ​​forskellige varmesystemer

Grundlæggende sommerhus opvarmning muligheder

Når vi planlægger opførelsen af ​​et privat hus eller flytter fra en bylejlighed til et landhus, estimerer vi ikke kun størrelsen på de oprindelige omkostninger til opførelse eller renovering, men også omkostningerne ved vedligeholdelse af sådanne boliger.
Og det adskiller sig markant fra omkostningerne ved drift af en bylejlighed. Og en af ​​de vigtigste omkostningsposter her er varmeudgifter.

Overvej og sammenlign de vigtigste tilgængelige muligheder for at organisere varme i et sommerhus.

Rør

Ved første øjekast virker det måske ikke vigtigt, hvilke rør der bruges til opvarmning. Men efter at have overvejet fordele og ulemper ved hvert materiale, bliver det klart, hvorfor dette er en alvorlig sag.
En af de mest populære typer rør er metalplast. Deres diameter varierer fra 16 til 63 mm.

metal-plastrør
Blandt fordelene ved dette materiale er:

• varmeledningsevne er lav,
• let repareret,
• intet behov for professionelle redigeringsværktøjer.

Ulemperne inkluderer følgende:

• forbindelserne kan lække,
• buler forbliver på stød.

En anden mulighed, der ofte bruges, er polypropylen.

rør og fittings af polypropylen
Det har følgende styrker:

• stor diameter - op til 125 mm,
• modstand mod mekanisk tryk,
• når systemet fryser, bliver rørene ikke ubrugelige,
• der kan ikke forekomme væskelækage efter lodningen.

Der er dog også svagheder:

• behovet for dyrt udstyr til installationen
• forlænges med stærk opvarmning af kølemidlet,
• hvis de er beskadigede, er de vanskelige at reparere.

Når du vælger rør, er det bedre at tage højde for vejrforholdene, typen af ​​opvarmning og økonomiske muligheder.

Opvarmning af batterier

Et af hovedelementerne i varmesystemet. Fra forkert valg af batteri kan effektiviteten af ​​hele opvarmningen afhænge. I dag er der et stort udvalg af radiatorer. Hvis du klassificerer dem efter det materiale, de er fremstillet af, kan der skelnes mellem følgende typer: stål, støbejern, bimetal og aluminium. For ikke at adskille alle mulige muligheder er det nok at forstå de grundlæggende principper for valg af batteri.

1. Systemtype. De nødvendige kriterier for radiatoren afhænger af, om der er autonom eller centralvarme. For et centraliseret system er det bedre at tage batterier, der kan modstå trykstød og vand med forskellig syreindhold. Radiatorer med forskellige tryk kan bruges til autonom opvarmning.
2. Varmeoverførsel. Ifølge denne indikator er aluminium i første omgang, derefter stål og derefter støbejern. Men det er også værd at overveje, at for eksempel det samme støbejern køler længere ned.
3. Livstid. I denne parameter er støbejernsradiatorer i første omgang, derefter bimetal, stål og støbejern.
4. Andre kriterier. Dette inkluderer mere synlige parametre - design, pris, producent osv.

I betragtning af alle disse faktorer kan du vælge den bedste mulighed for dig selv.

Varmebærer

Uden denne komponent fungerer varmesystemet ikke. De mest almindelige termiske væsker er vand og frostvæske.

1. Vand. Stadig bruger de det oftere. Da du ikke behøver at købe vand til opvarmning, er dette en meget økonomisk mulighed, og det overfører varme perfekt. Derudover er vandet ikke skadeligt for miljøet.
2. Frostvæske. Der er et specielt lavet til varmesystemet. Selvom du skal betale penge for det, er den største fordel, at det ikke fryser ved lave temperaturer.

Når du vælger mellem vand og frostvæske, er det godt at afveje økonomiske muligheder, varmesystemfejl, vejrforhold osv. Ovenstående oplysninger hjælper dig med at vælge de rigtige forskellige elementer i varmesystemet.Før du vælger, er det vigtigt nøje at læse alle fordele og ulemper.

De vigtigste muligheder for opvarmning af et sommerhus 1. Hovedgas

Denne løsning ser ud til at være den enkleste, men det kan kun være, hvis stedet oprindeligt er forgaset. Ellers kan omkostningerne ved anbringelse af rørledningen variere fra 500 tusind til tre millioner rubler pr. Husstand: det hele afhænger af landsbyens størrelse, afstanden til gasledningen og andre forhold.

Faktisk er gas stadig den billigste type brændstof i Rusland, men rubelomkostningerne ved dets produktion vokser, og verdenspriserne viser en nedadgående tendens. Derfor er det vanskeligt at forudsige situationen i lang tid. Vi går ud fra den antagelse, at en tilstrækkelig beregning af omkostningerne til opvarmning involverer en analyse af omkostningerne i nogen ret lang periode under hensyntagen til reparations- og driftsomkostninger. Især for et landsted tilrådes det at overveje en 50-årig periode.

Vi antager, at til opvarmning af en to-etagers hytte med et areal på 300 m2 med køkken er der brug for en automatisk kedel med en kapacitet på 15 kW.

Omkostningerne ved sådant udstyr fra kendte producenter i dag er omkring 30.000 rubler. Det skal ændres hvert 10. år, dvs. over 50 år, til dagens priser vil 150.000 rubler "løbe over". Under hensyntagen til omkostningerne ved årlig service (ca. 5.000 rubler) - 400.000 rubler eller 8.000 rubler. i år.

Med omkostningerne til hovedgas 5,14 rubler / m3 (for Moskva-regionen) og den specifikke forbrændingsvarme på 33.500 kJ / m3 vil prisen på 1 kW * h varme ikke være mere end 59 kopecks (under hensyntagen til den faktiske kedelens effektivitet, som er ca. 92%) ... I opvarmningssæsonen, som for eksempel i Moskva-regionen officielt varer 215 dage, for et sommerhus med et areal på 300 m2, vil varmebehovet være 85.000 kWh, hvilket vil koste omkring 50.300 rubler. I alt under hensyntagen til driftsomkostninger får vi 58.300 rubler.

I alt får vi i almindelighed 58.300 rubler. om året (forudsat at der allerede er leveret gas til landsbyen).

Hvilken kedel skal du vælge?

Når det kommer til valg, skal du starte med 4 hovedmuligheder. I betragtning af hver enkelt skal man overveje, hvilken slags brændstof der er tilgængeligt og billigt i et bestemt område.

Gas

Gaskedlen er den mest populære på grund af tilgængeligheden af ​​dette brændstof. Hvis vi taler om hans styrker, kan følgende bemærkes:

• lang levetid
• høj effektivitet, hvilket betyder omkostningsbesparelser,
• nem vedligeholdelse
• intet behov for at bruge energi på indkøb af brændstof, når der er adgang til motorvejen.

Nu om nogle af svaghederne:

• tilladelse til at installere kedlen er påkrævet,
• for at oprette forbindelse skal du ringe til specielle tjenester,
• på grund af trykstød i gasledningen lukker enheden ned,
• gassen afgiver en lyd under forbrændingen.

Generelt en økonomisk og pålidelig type opvarmning, der kun kræver korrekt installation.

El-kedel

Denne enhed er også ret populær. Her skyldes opvarmningen af ​​kølemidlet elektricitet. Da den er bredt tilgængelig, er det værd at overveje denne metode fra forskellige vinkler. Plusser af elektrisk udstyr:

• fungerer uden støj,
• relativt lave omkostninger,
• skader ikke sundhed eller miljø,
• nem styring.

Ulemperne inkluderer:

• i tilfælde af spændingsstød slukkes enheden, og automatiseringen er også deaktiveret,
• elforbrug,
• til en kraftfuld enhed er der behov for et 3-faset 380 V-netværk.

En sådan kedel er især velegnet, når prisen på elektricitet er billig.

Kedler til fast brændsel

Ganske velkendt type kedler. Her bruges kul, træ og så videre som brændstof. Når man taler om fordelene ved sådant udstyr, skal man huske følgende punkter:

• billig type brændstof,
• brugervenlighed,
• kræver ingen dokumenter til installation
• let repareret.

Her er nogle af ulemperne:

• der bruges meget tid og kræfter på indkøb af brændstof og vedligeholdelse af kedler,
• der skal være en skorsten.

Denne opvarmningsmetode bruges ret ofte i bygder uden gasledning.

Oliefyrede kedler

Det bruger flydende brændstoffer som brændselsolie, petroleum og så videre. Følgende områder bør navngives ved fordelene ved udstyr til flydende brændstof:

• opvarmning uafhængig af kommunikation
• brugervenlighed,
• høj effektivitet,

Når vi taler om ulemperne, skal du huske følgende nuancer:

• et separat rum til kedlen er obligatorisk,
• dyrt udstyr,
• høje brændstofomkostninger
• behovet for store brændstoftanke.

Normalt bruges varmeenheder med flydende brændstof ikke ofte.

De vigtigste muligheder for opvarmning af et sommerhus 2. Gastank

Hvis der ikke er nogen hovedgas, kan du opbevare flydende gas. Mange gør dette, selvom denne metode antager, at en enorm container med eksplosiv flydende gas konstant bliver begravet på dit websted. Dette kræver i det mindste et ret stort indhegnet område, hvor intet kan plantes eller bygges, og særlige sikkerhedsforanstaltninger. Derudover kræves en tilgængelig kilde til flydende gas med mulighed for levering til stedet.

Omkostningerne og effektiviteten af ​​kedler til flydende gas er omtrent den samme som for lysnettet. Installationen af ​​gastanken koster omkring 400.000 rubler. Med hensyn til 50 år får vi 800.000 rubler eller 16.000 rubler. i år.

Med prisen på flydende gas 15 rubler pr. Liter (med levering inden for 100 km fra en stor by) og den specifikke forbrændingsvarme af en propan-butanblanding på ca. 12,8 kW * t / l, får vi prisen på 1 kW * h varme ved 1,23 rubler, hvilket svarer til udgifter i størrelsesordenen 104 550 rubler. i år.

Og under hensyntagen til driftsomkostningerne - 120 550 rubler. i år.

Typer af energi- og varmebærere

Varmesystemer kan klassificeres som følger:

• traditionel anvendelse af flydende varmebærere, overførsel af varme fra opvarmningsenheden gennem rørledningen til varmeenhederne
• luft ved hjælp af en kølemiddelluft, som opvarmes og tilføres det opvarmede rum
• direkte elektrisk, udleverer kølemiddel, men omdanner direkte elektricitet til varme.

(Se også: Opvarmning af et træhus med en fast brændstofkedel)

Traditionelle systemer kan bruge gas som varmebærer, flydende brændstoffer - diesel, fyringsolie, elektricitet, fast brændsel.

Den mest økonomiske og optimale type brændstof er gas. Den største ulempe ved disse systemer er de betydelige omkostninger og kompleksitet ved at dokumentere forbindelsen til et centraliseret system.

Brugen af ​​flydende brændstof medfører mange ulemper: kompleksiteten ved levering og opbevaring af energibæreren, behovet for øgede sikkerhedsforanstaltninger. (Se også: Varmekedel med vandkredsløb)

Ulempen ved traditionelle varmeforsyningssystemer er muligheden for nødkølemiddeludslip, især hvis frostvæske, en giftig og farlig forbindelse anvendes. Periodisk tænding af varmeenheder og pumper skaber støj og vibrationer. For problemfri drift af varmesystemet er det nødvendigt med periodisk forebyggende vedligeholdelse af kedlerne.

Til drift af luftvarmesystemer er det også nødvendigt at installere kedeludstyr, hvilket medfører alle de ovennævnte ulemper. Men set ud fra et miljømæssigt synspunkt er dette system mere acceptabelt og lovende. Varmesystemet, der bruger luft som varmemedium, er pålideligt og let justerbart. Selv når der bruges specielle filtre, beskytter det imidlertid ikke rummet mod indtrængen af ​​støvpartikler og andet organisk materiale i luften, som brænder på overfladen af ​​kedeludstyret og danner kulilte.

Direkte elektrisk opvarmning er billig at installere, men bruger en ekstrem dyr kilde til termisk energi - elektricitet. (Se også: Ordning og installation af varmeledninger med metalplast)

De vigtigste muligheder for opvarmning af et sommerhus 3. Diesel

Diesel foretrækkes at bruge i fjerntliggende bosættelser, da det normalt er lettere at købe og levere til stedet. Derudover kan du transportere det selv. Effektiviteten af ​​en dieselkedel er flere procent lavere, den koster lidt mere (en 15-kilowatt kedel, ca. 40.000 rubler) og varer lidt længere - op til 15 år. En underjordisk brændstoftank med et forsyningssystem og installation vil koste omkring 200.000 rubler. Derudover er en dieselkedel afhængig af elektricitet: ved hyppige strømafbrydelser skal du sørge for at købe en generator. Vi vil overveje udgifterne til service at være omtrent de samme overalt - 5.000 rubler. i år. Hvis vi arbejder med disse tal, vil driftsomkostningerne i 50 år til aktuelle priser beløbe sig til 610.000 rubler. eller 12 200 rubler. i år. Omkostningerne ved dieselolie til kedelhuse under hensyntagen til levering er lig med 36 rubler. pr. liter (varierer efter region). Forbrændingens specifikke varme er 10,3 kW * h / l. De der. prisen på 1 kW * h varme under hensyntagen til effektiviteten af ​​dieselkedler vil være 3,93 rubler og omkostningerne til opvarmningssæsonen - 333.800 rubler.

Under hensyntagen til driftsomkostninger - 346.000 rubler. i år.

De vigtigste muligheder for opvarmning af et sommerhus 4. Fast brændsel

I denne egenskab kan brænde, pellets (briketter) eller kul anvendes. Du skal dog forstå, at en kedel med fast brændstof ikke er fuldautomatisk. Det betyder, at nogen konstant skal arbejde som brandmand. I tilfælde af pillekedler er automatiseringsniveauet højere, men risikoen for brændstoftænding er også højere.

Dette skal tages i betragtning, når der anvendes kulfyrede kedler. Derfor er der i begge tilfælde behov for yderligere sikkerhedsforanstaltninger. Omkostningerne ved udstyr varierer meget. For eksempel koster en 15-kilowatt kedel med manuel indlæsning cirka 25.000 rubler, men udsigten til konstant at løbe ind i kedelrummet og smide brænde eller kul i hånden vil sandsynligvis ikke smile til dig. En kedel med automatisk brændstoftilførsel kan koste fra 100.000 (pellet) til 200.000 rubler. (kulsyre). Sandt nok tjener de alle i 20-25 år.

Som et resultat koster driften af ​​en brændeovn 6250 rubler. pr. år, automatisk pellet - ved 10.000 og automatisk kul - ved 15.000 (alt - under hensyntagen til omkostningerne ved årlig vedligeholdelse).

Omkostningerne til brændstof afhænger væsentligt af regionen. For eksempel i Moskva-regionen vil 1 kubikmeter (i gennemsnit 650 kg) birkebrænde til en engrospris i dag koste 1.400 rubler. (vi mener, at levering af en stor mængde på én gang vil være gratis), kul af acceptabel kvalitet - 6.000 rubler. pr. ton, brændstofbriketter - omtrent samme pris.

Hvis vi antager, at den specifikke forbrændingsvarme af brænde er cirka 3,4 kW * h / kg, kul - 7,5 kW * h / kg og briketter - 5,6 kW * h / kg; at effektiviteten af ​​en trækedel er ca. 75%, og effektiviteten af ​​en automatisk kedel er 80%; så får vi prisen på 1 kW * h varme henholdsvis svarende til 0,84, 0,64 og 0,85 rubler. (brænde, kul og briketter). Det vil sige, opvarmning med træ koster 71.400 rubler om året og 54.060 rubler med kul. og briketter - 72 420 rubler.

Og under hensyntagen til driftsomkostninger: brænde - 77 650 rubler. om året kul - 69.060 rubler. om året briketter - 82 420 rubler. i år.

Kulopvarmning er, som vi kan se, billigere end opvarmning med andre typer fast brændsel, men brænde i 2020 er blevet mere rentabelt end briketter. Men ethvert fast brændstof kommer dyrere ud end hovedgas.

Sammenligning af effektiviteten af ​​forskellige varmesystemer

Denne artikel blev skrevet meget lang og hård. Ikke fordi du var nødt til at opfinde noget, men kun på grund af det faktum, at det forklares med enkle ord, der er forståelige for de fleste, hvad er fordelene, for eksempel vand gulvvarme foran radiatoropvarmning, med hensyn til energibesparelse, viste det sig at være ikke så let. Dette er simpelthen umuligt uden introduktion af specielle fysiske termer og definitioner. Jeg måtte på en eller anden måde diskutere disse aspekter og forklare dem på et sprog, der er mere kendt for dig og mig.

Så mange har sandsynligvis allerede hørt denne opvarmning gulvvarme er mere effektiv end radiatoropvarmning. Mere effektiv end radiatorer og opvarmning med varmt fodpanel... Men hvad netop denne effektivitet ligger i, som i sidste ende udtrykkes i månedlige forsyningsregninger, forstår sandsynligvis ikke alle. Lad os prøve at finde ud af det.

Opvarmning med radiatorer i princippet går dens historie tilbage til det fjerne 1875, da den første lejlighed med vandopvarmning dukkede op i Rusland og i hele Europa. I disse dage spillede temmelig store pilastre rollen som radiatorer. Før det var opvarmning hovedsagelig komfur. Problemet var, at ovnens opvarmningssystem ikke var egnet til store lokaler med flere rum. i det rum, hvor ovnen var placeret direkte, blev der skabt behagelige forhold på grund af strålende varmeoverførsel, og resten forblev bag konvektiv varmeoverførsel. På grund af sidstnævntes lave effektivitet var det nødvendigt at opvarme ovnene meget mere, hvilket øgede det allerede betydelige brændstofforbrug.

På grund af det faktum, at vandets termofysiske egenskaber, såsom varmekapacitet og varmeledningsevne, er adskillige størrelsesordener bedre end luft i denne henseende, radiatorvarmesystem lov til at øge effektiviteten af ​​opvarmning af bygninger betydeligt og reducere forbruget af brænde og kul.

Næsten 140 år er gået siden da. Design radiatorer forbedret, som et resultat af, at fjernelsen af ​​varme fra en enhed på overfladen af ​​disse enheder steg, men disse forbedringer fjernede ikke den største og største ulempe.

Faktum er, at i sammenligning med arealet i rummet er radiatorernes overflade relativt lille. Dette skaber behovet for at opvarme den leverede varmebærer til høje temperaturer (70-90 oC). Og med så høj temperatur ophører radiatoren i det væsentlige at være en radiator, dvs. den vigtigste metode til varmeoverførsel er ikke længere stråling, men konvektion.

Temperaturfeltet med denne metode ser sådan ud: Luften opvarmet fra radiatoren er naturlig

på en måde skynder sig op til loftet, hvor man oprindeligt har en temperatur i størrelsesordenen + 30 оСnår luften køler af, mister den gradvist sin temperatur. I området med fødderne er lufttemperaturen 17-20 оС... Samtidig er gulvtemperaturen - 16-17 оС... Figuren viser tydeligt, at luftcirkulationen konstant opretholdes i rummet, som for det første overfører støv og suspenderede partikler, og for det andet, hvilket er vigtigt, bruges et bestemt termisk arbejde på cirkulation. Det vil sige, at radiatorer ikke kun varmer luften op, men også giver den bevægelsesenergi. Intet vises ud af ingenting, og yderligere 4 til 7% af al termisk energi bruges på cirkulationen af ​​luftmassen.

Den vigtigste ulempe radiatorer, som du sikkert har bemærket fra diagrammet, er det udenfor nyttigt volumen stuetemperaturerne er relativt høje (op til 30 ° C), hvilket ikke giver mening i hverdagen (hvilken forskel betyder det for dig, hvor mange grader er der 1 meter over dit hoved ..?), men tværtimod øger varmetabet markant gennem loftet og til ventilationen.

Kort sagt, opvarmning med radiatorer kræver opvarmning af hele rumfanget på en bestemt måde. Den gennemsnitlige højde for stuetemperaturen er som følger: 1,5 meter over gulvniveau (60% af rumvolumen) - den gennemsnitlige temperatur er ca. + 20 оС, gulvniveau fra 1,5 m til 2,5 m (40% af rummet) - gennemsnitstemperatur ca. +26 оС... Således bestemmes den gennemsnitlige faktiske temperatur i et rum med volumen V af ligningen:

Tsrrad. = (0,6 × 22 + 0,4 × 26) = 24 ° C.

Bemærk, at jo højere stuetemperatur, jo naturligvis højere varmetab.

For at begynde at overveje strålevarmesystemer, som inkluderer systemet varmt vandbund og systemet varmt fodpanel, er det nødvendigt at indføre et andet vigtigt fysisk udtryk - bestrålingskoefficienten. Uden at ty til indviklede formuleringer fra fysik og trigonometri, lad os forklare.Bestrålingskoefficienten er den del af termisk energi, der kan udstråles til din krop fra enhver overflade. Da en person er en skabning, der oftest er oprejst, placeret mindst 16 timer om dagen i et lodret plan, er det indlysende, at det er sværere at udstråle varme fra overfladen af ​​gulvet til vores krop end fra væggenes overflade. Og så viser det sig fysisk. Referenceværdierne for eksponeringskoefficienterne for menneskekroppen er: fra gulvet ~ 0.130fra overfladen vægge ~ 0.240... Længere i rækkefølge.

Hvis f.eks. Systemets strøm varmt gulv indendørs er 500 watt, så når det virker på den menneskelige krop, rækkefølgen af 65 watt (efterfyldning af ca. 60% af alle varmetab i kroppen) overføres resten af ​​varmen ved hjælp af varmeoverførsel gennem fødderne (se artiklen "AVANTEN vandopvarmet gulv. Principper for reduktion af driftsomkostninger") og konvektion. Fordelingen af ​​lufttemperaturer i rummet er ret jævn (se figur) og er i gennemsnit ca. 20 oC... Der er ingen luftcirkulation, varme mellem luftlagene overføres hovedsageligt ved diffusion.

Opvarmning varmt fodpanel Er faktisk en kombineret opvarmning varme vægge og varme gulve... Plinten fungerer ikke forskelligt (se artiklen "Det fysiske aspekt af effektiviteten af ​​gulvvarme i bygninger"). På samme tid på grund af en endnu større strålende komponent i denne type opvarmning (bestrålingskoefficient 0,240) en person føler sig ganske behagelig i rummet, selvom lufttemperaturen i det er indstillet til +18 ° C på grund af dets ret ensartede fordeling over volumen. Med en lille tilnærmelse kan gennemsnitstemperaturen tages som ca. 19 ° C. Opvarmning med en varm sokkel opvarmer ikke overfladen af ​​gulvet og væggene direkte, men hovedsagelig på grund af konvektionen af ​​et lille volumen luft, der strømmer langs deres overflader. På samme tid bruges i bedste fald ca. 1% af termisk energi til termisk arbejde.

I overensstemmelse med forholdet mellem gennemsnitstemperaturer i lokalerne vil det således være let at beregne i tal den komparative effektivitet for et bestemt varmesystem.

Den fysiske betydning af tallene i tabellen koger ned til det faktum, at
hvis det samme rum er opvarmet, så personen i den var behagelig skiftevis tre forskellige systemer, så vil det største varmetab være i et rum med radiatorer, et rum med et vandopvarmet gulv vil kræve 21% mindre energi, mens et rum med en varm baseboard reducerer behovet for varme med 24%... Og alt dette skyldes primært en mere rationel fordeling af varmen i hele bygningen.

Vi finder det nødvendigt at bemærke, at designeksemplet, som det fremgår af artiklens materiale, vises for en bygning med standard (lejlighed) loftshøjde. Med stigende rumhøjde, forskellen i energieffektivitet mellem radiatorer og strålingsvarmesystemer (gulvvarme til vand og varme fodpaneler) vil kun stige.

AVANTEN firma,

18.07.2013.

De vigtigste muligheder for opvarmning af et sommerhus 5. El-kedel

Omkostningerne ved en automatisk el-kedel af den effekt, vi har brug for (30 kW), vil være omkring 50 tusind rubler (den skal skiftes hvert 10. år). Du bliver også nødt til at betale ekstra for yderligere inputkapacitet, som er mindst 10 tusind rubler pr. Kilowatt (vi tager højde for de mest rimelige priser på markedet). De samlede omkostninger ved forbindelse vil være 300 tusind rubler.

Omkostningerne ved en kilowatt-time elektricitet i Moskva-regionen er 4,81 rubler / kW * h, kedeleffektiviteten er 99%. I alt får vi de årlige omkostninger til opvarmning - 413.000 rubler.

Og under hensyntagen til omkostningerne ved udstyr - 424.000 rubler. i år.