Умный дом — отопление с пеллетным котлом

Год назад мы взяли в кредит дом. Старенький, с деревянными продуваемыми окнами, без утепления и с основным дровяным отоплением. Коллеги брали наоборот новые, рядные дома где всё уже готово. Я расчитывал что так я выиграю в цене, гибкости, а в итоге и в качестве. 

Заказав 16 м³ дров за ~700€ и протопив сезон, я понял что это вам не квартирные удобства. Хотя дрова самые дешёвые и экологические в отоплении, с ними неудобно

• Надо дровник и тратить пару дней на их переноску и выкладывание

• Дрова бывают разные и по-разному разгораются (берёза лучше осины)

• Зимой надо минимум 2-3 вязанки дров за вечер что-бы натопить. Таскать их в мороз и складировать у плиты — то ещё удовольствие.

• Топить через маленькую плиту, подбрасывая дрова каждые пол-часа/час. Это слишком отвлекает от домашнего быта.

• Температура  неравномерна и не постоянна

Когда топишь то возле плиты воздух может быть 30˚C уже, тогда как где-то в дальнем углу ещё 18˚C. 

Приходишь домой — дома 15˚C, надо ждать 2 часа покуда прогреется часть этажа. Встаёшь утром - тоже холодно, душ принимать становится просто опасным для здоровья — легко простудиться.

Кроме того, есть теплонасос воздух-воздух, но его мощности хватало только на четверть дома, он достаточно шумный и при морозах его мощность сильно падала. Поэтому приходилось дополнительно топить электрическими конвекторами. Но электричество достаточно дорогое — примерно +50€/мес при отоплении только спальни. Отапливать весь дом электрическими обогревателями влетело бы в ~300 €/мес.

Итого, Требования

• ​Автономность (1-2 недель беспрерывной работы, что-бы можно было съездить в отпуск зимой)

• Равномерность отопления дома

• Достаточная мощность при морозах в -30˚C (объём дома ~ 350м³ без внешнего утепления)

Варианты

Уже исходя из требований, выходит что минимальная мощность источника отопления при зимних тепло-потерях — 20 квт

Я рассматривал разные источники тепла: 

• Газ хоть и дешёвый, но проводить трассу от Eesti energia, или создавать поземное хранилище вышло бы слишком дорого. Баллоны таскать было бы слишком напряжно, да и с точки зрения безопасности казалось опасным
• Дизелем топит сосед. Достаточно дорого, на зиму запас проблематично делать, нужен большой бак. Удобно если бы у меня была машина на дизеле
• Воздух-вода очень заманчивый вариант экономичностью и автономностью, но как и воздух-воздух, эти насосы теряют мощность при низких температурах. Грубо говоря при -30 градусах, насос который рекламируется как 15 квт, и стоит 8 к€ станет работать как 3 квт, периодически подключая ТЭН
• Вода-вода, или как у нас рекламируют maaküte ("отопление земли"). Закапывать трубы на участке вертикально (15м) или горизонтально (пару км) мне кажется сомнительным — будет промораживать землю, да и подходящего места нет.
• Камин. Если продолжать топить дровами то вместо старой узкой печки можно использовать камин. Но для этого надо установить металлическую сердцевину и провести в разные комнаты отводы тёплого воздуха — это улучшит равномерность прогревания, но не автономность

Для равномерного прогревания дома, система тёплых полов самая идеальная. Но для этого трубки должны быть встроены в бетон, а у меня увы, перекрытия деревянные. 

Победитель RTB30

Я получил 3 предложения от 5 фирм, в итоге одно из них выбрал и чуть-чуть поменял.

Выбрал я в итоге пеллетный котёл от датской NBE, RTB30 (30квт). Степень сгорания более 91%, что значит что для смены бака надо сжечь порядка тонны пеллетов (т.е. менять золу надо будет раз в пару месяцев)

Вместе с котлом поставляется компрессор, который подключён к горелке. После прогорания, горелка автоматически чистится воздухом под давлением

Интерфейс

На самом котле есть dashboard где показано подключение и состояние в целом. Внутри - меню offline управление.

Котёл подключается по wi-fi к интернету к порталу stokkercloud.dk, где можно посмотреть как публичную информацию разных котлов в мире, так и залогиниться в админку своего котла (об этом ниже). Админка кстати написана на ангуляре, а бэкэнд на php

Теперь что можно делать в интернете..

Радиаторы и трубы

Отапливается всё 10 радиаторами соединённых в два контура (верхний и нижний этажи). Отдельный насос на этаж в случае неполадки позволит отключить только часть дома, даст более точное управление теплораздачей за счёт регулируемого давления (скорости движения воды). Не уверен, но думаю что разница в высоте как-то влияет на давление в системе.

В дополнение к этому, старый маленький электрический бойлер для горячей воды я решил тоже сменить на 150л и подсоединить к котлу. Зимой это позволит сэкономить на электричестве.

Сеть из труб достаточно интересная и полна нюансов. 

1. сразу на выходе из котла стоит труба соединяющая горячую воду сразу со входом. Эта обратка разрывается как только котёл достаточно нагреется.
2. у котла внизу есть предохранительный клапан, который откроется самостоятельно если в трубах будет критическое давление воды
3. вода в бойлере и вода в радиаторной сети никак не связаны и нагрев происходит за счёт теплоотдачи, т.е. вода в радиаторах никуда не девается и циркулирует по кругу
4. поскольку горячая вода находится в подвале, то при открытии крана, ей прийдётся подняться на высоту 3м по трубам длиной ~20 м, под давлением насосной мембраны в 2.5 атмосфер. Это достаточно долго (30 секунд) и хочется мгновенной горячей воды. Поэтому горячая вода замкнута в цикл и гоняется она постоянно циркуляционным насосом.

Что-бы понять нюансы советую послушать специалиста...

Недостатки

Из проблем или неудобств, стоит выделить высокую минимальную мощность. Минимально настраиваемая мощность в 10% потребляет достаточно много топлива и быстро нагревает дом до 26˚C для экономии осенью проще поставить вариацию по времени (включение через каждые 2 часа), но частое включение горелки плохо сказывается на её надёжности. В этом плане идеально было бы подключить дополнительно систему воздух-вода для температур 0 — +10˚C. Ближе к зиме я настрою постоянное включение

Факапы установки

Устанавливали всё товарищи из Küttemeister.

Первый факап - котёл должен иметь металлический дымоход, что-бы кирпичная кладка не разрушалась из-за конденсата который образуется из-за низких температур дыма. Этот конденсат стекает по трубе вниз в ведро (можно увидеть на фото). Чисто эстетически это неприятно, но факап установки в том, что установив трубу мне перекрыли дымоход из бани. Отчасти это была моя вина, прийдётся делать электрическую баню.

Второй факап более тяжёлый. Несколько месяцев я бился с регулировкой котла - мощность его обычно не превышала 30%, но отапливать весь дом он не мог почему-то. Он достаточно быстро выключался, показывая что достиг своей температуры, а обогреть два этажа так и не мог. В лучшем случае он мог хорошо обогревать только один этаж.

Я было уже начал думать что сам котёл слишком мощный вышел, а трубы и батареи хилые, но..

После того как я стал поднимать ожидаемую температуру на выходе, ситуация ещё больше усугубилась - до какой-то границы (70 градусов) температура росла, а потом резко перекрывалась , вводя котёл в экстремальные температуры в 90 градусов, провоцирующие аварийное отключение.

После экспериментальных опытов было установлено, что рабочие перепутали открытие и закрытие насосов - в настройке или сами провода. Когда насосы должны были увеличить процент открытия они закрывались и наоборот. 

Из-за этого в лучшем, полуоткрытом случае вода подавалась только на 50%, показывая при этом правильные температуры. Насосы при этом надрывались на максимальной мощности, но потока было мало и нагретая вода направлялась обратно в котёл, перегревая его.

Топливо

Пеллетные гранулы бывают 6мм и 8мм в длину. Разница лишь в том, что это влияет на объём который забирает hopper из бака (для распаливания 40г например надо).

Гранулы бывают разного качества. Хреновые делаются из коры деревьев и поэтому могут содержать песок, который может навредить трубопроводу или камере сгорания (закоптится). Похожие последствия бывают скажем если топить дровами из хвои.

В Эстонии заказать можно машину (2-4 тонны), а можно купить пакетами по 15-25 кг. Расчитывая расход осенью в 10кг в день (как вы видели на скриншотах выше), получается 300кг в месяц (40 евро/мес). В зимний период я думаю расход будет раза в два больше (под 100 евро/мес). Оптовые производители:

• Pro Wood (165 евро за тонну, в 15 кг пакетах чуть дороже, но в строительных их же продукция в магазинах выходит аж по 230 евро за тонну)
• Pelletiküte (160-180 евро за тонну) - увы эти товарищи в Таллинне складов не имеют, можно только заказать доставку (4 тонны самое оптимальное)
• Nordic Pellets (в строительных последние можно найти по 215 евро за тонну, 20 кг пакеты)
• Briketipoisid

Тут всё зависит от того есть ли у вас подходящее помещение для хранения топлива. Я пока предпочитаю покупать пакеты специально для бака, зимой надо будет брать чуть чуть с запасом

Опыт работы

После нескольких месяцев отопления, пришёл к таким заключениям..

• ​Автоматика работает по приоритетам - сначала нагрев воды (DHW), потом нагрев первого этажа (zone 1), потом уже нагрев второго этажа.
• Если вы поставите скажем на zone 1 заведомо недостижимую температуру (80 градусов при температуре котла в 65), то весь напор воды будет идти только на первый этаж, а второй будет в холоде
• Температура котла прыгает волнами, что-бы выровнять её, можно повысить минимальную мощность

Умный дом в перспективе

В идеале умный дом должен в себя включать

• датчики аварии (протечки воды, пожара, электроотключения)

• датчики безопасности (открытия дверей, окон, движения на участке)

• видео-трансляция и запись

• управление освещением (умный свет внутри дома и освещение участка, гардины/жалюзи)

• управление поливом газона (в зависимости от прогноза погоды)

• электрические замки/ключи

Умная техника

• плита которая оповещает вас если вы забыли её выключить

• холодиль​ник, в который можно посмотреть удалённо

• стиралка, которую можно удалённо приостановить

Кроме того, я выступаю за то что умный дом должен быть автономным и экономным

• Собственный источник воды, смягчитель с промывкой солью, питьевой фильтр обратного осмоса
• Электрические панели, инвертор и батарея
• Вентиляция с удержанием тепла