Энергосбережение – это комплекс мероприятий, направленных на снижение потребления энергоносителей. И начинать стоит с главных потребителей в доме, — источников тепловой энергии, в качестве которых лучше предусматривать энергосберегающие котлы отопления. Под таковыми подразумеваются наиболее эффективные теплогенераторы, использующие любой вид топлива или энергии с высокими показателями КПД, что в результате приводит к его экономии.
Общие мероприятия по энергосбережению
Добиваться оптимального расходования энергоресурсов подбором одного лишь источника тепла в отрыве от других составляющих будет неверно. Следует выполнить целый комплекс мероприятий:
- Выполнить утепление здания, доведя сопротивление теплопередаче всех наружных стен и прочих ограждающих конструкций хотя бы значений, соответствующих современным требованиям нормативной документации по строительству.
- Упорядочить поступление наружного воздуха в здание, организовать его дозированную подачу. Это нужно для того, чтобы тепловая энергия, вырабатываемая котельной установкой, рационально расходовалась на подогрев наружного воздуха.
- Максимально применять средства автоматизации для регулирования параметров микроклимата в помещениях во время пребывания в них людей и при их отсутствии.
- Применять для обогрева энергосберегающие отопительные системы, например, теплые полы или воздушное отопление с функцией рекуперации тепла.
- С целью достижения высоких показателей экологичности предпочтительнее применять оборудование, использующее возобновляемые источники энергии.
Изучив каждый пункт, можно сделать вывод, что экономия энергоресурсов – дело весьма затратное. Это верно, капиталовложения в техническое перевооружение достаточно высоки. Зато, если осуществлять выбор энергосберегающего котла с учетом всех вышеперечисленных мероприятий, то эксплуатационные затраты будут намного ниже в течение многих лет. Кроме этого, для «теплых» домов потребуется отопительное оборудование меньшей мощности. Это означает, что экономить вы начнете уже на стадии подбора источника тепла.
Для того чтобы выбрать самые экономичные отопительные агрегаты, стоит предварительно разделить их на группы по видам энергоресурсов, которые они потребляют:
- электрические теплогенераторы;
- энергосберегающие котлы на твердом топливе;
- водогрейные газовые установки.
Для справки: только одна из трех групп отопителей использует возобновляемый источник энергии – биомассу. Это твердотопливные агрегаты, в работе других групп отопительных установок так или иначе задействовано сжигание углеводородов либо использование радиоактивных элементов, запасы которых не возобновляются.
Электрические установки
Наибольшего внимания заслуживают энергосберегающие электрические котлы, как аппараты с самой высокой эффективностью работы (КПД 98—99%). Хотя этот показатель весьма условен, ведь электричество вырабатывают паровые турбины атомных и тепловых электростанций, а КПД этого процесса несколько ниже. Но, поскольку мы рассматриваем прямое получение тепловой энергии из электрической, то по эффективности и экономичности электроустановки занимают первое место.
Современный энергосберегающий электрический котел обладает массой преимуществ перед другими теплогенераторами:
- аппарат очень компактен и практически не занимает площадь помещения;
- не требует подключения к дополнительным инженерным коммуникациям, кроме электрической и отопительной сети здания;
- в работе водогрейного агрегата отсутствует инерция, то есть, нагрев теплоносителя прекращается сразу после отключения от сети;
- простая конструкция и высокая ремонтопригодность.
По понятным причинам энергосберегающая отопительная электроустановка легко совмещается с любыми средствами автоматизации (датчиками, контроллерами, исполнительными механизмами), это еще одно важное преимущество электрокотлов. По способу преобразования электричества в тепло они бывают трех видов: традиционные ТЭНовые, электродные и индукционные.
Невзирая на различия в конструкции, все три вида аппаратов имеют одинаково высокий КПД – до 99%. Грубо говоря, на выработку 1 кВт тепла все электрокотлы затрачивают чуть больше 1 кВт электричества.
Самым габаритным из всех является традиционный агрегат, представляющий собой металлический сосуд с водой и погруженными в нее электронагревателями – ТЭНами. Его главное отличие от других – долгий разогрев ТЭНов, соответственно и теплоносителя.
Принцип действия и устройство электрических энергосберегающих котлов с двумя электродами основан на электрохимических свойствах воды, благодаря которым она проводит ток. За счет этого и происходит нагрев, когда к электродам, погруженным в воду, прикладывается ЭДС. При этом прогрев теплоносителя происходит очень быстро.
Электродный котел — принцип действия
Не менее быстро вода достигает высокой температуры и в индукционных отопительных установках. Там вместо электродов в сосуде расположена катушка с металлическим сердечником. Вихревые токи от катушки прогревают сердечник, а он передает эту энергию теплоносителю напрямую.
Принцип работы индукционной отопительной установки
Индукционный электрический котел имеет один существенный недостаток – высокую стоимость, в остальном это достаточно совершенный агрегат, рекомендуемый к работе с любыми системами отопления.
Твердотопливные и газовые котлы
Самым ярким и экономичным представителем источников тепла на твердых видах топлива является энергосберегающий котел, сжигающий древесные гранулы – пеллеты. Среди своих «собратьев» он имеет наивысший показатель эффективности, его КПД декларируется на уровне 92%. В действительности эта величина может быть несколько меньше, но агрегат и вправду заслуживает внимания, поскольку использует возобновляемый источник энергии и выбрасывает в атмосферу минимальное количество вредных веществ.
Пеллетный котел
Особое место среди остальных занимают газовые энергосберегающие отопительные установки, по своей эффективности мало чем уступающие электрическим. Это конденсационные котлы с закрытой камерой сгорания и принудительным воздушным потоком. Они извлекают дополнительное тепло из воды, образующейся при химической реакции горения метана. Вода сразу испаряется в пламени горелки, но теплообменник заставляет пар сконденсироваться на его поверхности, отбирая у него теплоту парообразования. Таким образом, КПД теплогенератора достигает 96%.
Заключение
Экономия энергоресурсов – тенденция, которая будет наблюдаться еще долгое время, пока используются углеводороды и атомное топливо, постоянно растущие в цене. На этом фоне появляются новые технические решения, реализуемые в котельных установках. Ими и следует пользоваться, выполняя весь комплекс мероприятий по энергосбережению.
