Каталог Статей

Каждый человек, который приобрел или построил дом, организовывает основные системы жизнеобеспечения так, чтоб ему там было максимально комфортно. Особенно это касается систем теплоснабжения. Также и я, когда построил дом, задумался над тем, какую систему отопления будет эффективней и экономичней установить. Прежде всего, я сравнил основные существующие системы теплоснабжения с альтернативными нетрадиционными системами, а конкретнее, с системами теплоснабжения с помощью тепловых насосов.

Сравнение систем отопления

Сегодня самыми распространенными системами теплоснабжения дома или коттеджа являются системы, использующие в качестве источника энергии природный газ. Такое отопление относительно недорогое, но основным недостатком является нестабильность давления в поступающем газопроводе, что естественно сказывается на стабильности работы газового котла, приводящее к скорому его износу и выходу из строя. Если использовать в качестве источника энергии электричество, то такие системы отличаются стабильностью и эффективностью. Но у меня был повод отказаться от такого варианта в виду экономической нецелесообразности, так как отапливая дом площадью 250 м2, расходуется значительное количество электрической энергии. Другими словами, при необходимости обеспечения тепловой мощности примерно 15 кВт, у меня расходовалось бы столько же электричества. Вариант с дизельными котлами и с котлами на твердом топливе я отбросил сразу, потому что первый случай достаточно дорогой, а второй очень неудобный и требует постоянного контроля и обслуживания в виде очистки котла от продуктов горения. Наиболее интересным оказался вариант с системой отопления для моего дома с помощью теплового насоса. Источником энергии для системы с тепловым насосом является природное тепло земной коры, которое имеет постоянную температуру на протяжении всего года. Просмотрев тепловые насосы основных производителей, я убедился, что для моего дома площадью 250 м2 можно установить тепловой насос, например, WESWEN, который потребляет электроэнергии чуть меньше 4 кВт, а производит тепловой энергии почти 17 кВт. Другими словами, тепловой насос, обеспечивая требуемую мощность, берет 80% энергии из земли, то есть даром. Кроме этого, работа такой системы отопления имеет высокую надежность и экологическую чистоту, а также полностью автоматизирована. Поэтому я решил использовать для теплоснабжения своего дома систему с тепловым насосом. Определившись с типом системы отопления, мне осталось подобрать необходимое оборудование, и определить необходимые требования и нюансы для ее внедрения.

Подбор теплового насоса

- определение источника тепла. Учитывая то, что доля расходов идет на укладку коллектора и его покупку, я уделил большое внимание выбору источника тепла. Существуют четыре основных источника тепла для теплового насоса – это почва, воздух, водоем и скважина (грунтовая вода).

Самым дешевым вариантом является установка воздушного теплового насоса, который не требует проведения земляных и буровых работ. Но использование данного типа теплового насоса ограничено климатическими условиями местности, так как при сильно низкой температуре тепловой насос теряет эффективность. Стоимость укладки коллектора на дне водоема также небольшая, но вблизи моего дома нет водоемов, поэтому я отказался от этой идеи. Тепловой насос с использованием в качестве источника грунтовые воды имеет наибольшую эффективность, так как температура воды в скважине всегда постоянная. Организация теплоснабжения с помощью такого теплового насоса требует бурение скважины, поэтому его стоимость значительно выше. Но возможность выбора данного источника также обусловлено наличием грунтовой воды на участке.

- какие теплообменники лучше: горизонтальные или вертикальные?

Использование почвы в качестве теплового источника возможно двумя способами: с помощью горизонтального и вертикального коллектора. Тепловые насосы «грунт-вода» отличаются высокой надежностью и долговечностью. Поэтому я выбрал именно такой тип теплового насоса. Далее у меня возник выбор между горизонтальным и вертикальным коллектором. Если прокладывать горизонтальный коллектор, следует учесть несколько факторов: наличие рядом стоящих зданий и коммуникаций, наличие открытой большой площади, для попадания прямых солнечных лучей. Кроме этого, нужно учесть, что температура поверхностного слоя почвы зависит от времени суток и сезонности, поэтому такие системы менее эффективны, хотя и имеют низкую стоимость.

Прокладка же вертикального теплообменника возможна в любой местности и в любых погодных условиях. Стоимость монтажных работ значительно выше, так как требует бурение скважины глубиной до 150 м, а эффективность и долговечность работы высокая, потому что температура грунта на большой глубине всегда стабильна.

- возможно ли бурение скважины на участке?

Итак, я остановился на тепловом насосе с вертикальным теплообменником, после уточнения возможности бурения скважины на моем участке. Это зависело от нескольких факторов, главным из которых является геологическая особенность участка. От этого будет зависеть и стоимость буровых работ, которая прямо пропорциональна глубине скважин.

- каким способом будет отапливаться помещение?

В зависимости от того, как будет отапливаться помещение (через радиаторы или теплые полы), будет зависеть эффективность системы отопления. Это объясняется тем, что меньшая разность температур источника и нагревательного контура дает большую эффективность. Тепловые насосы Weswen позволяют отапливать помещение через теплые полы и радиаторы, но наиболее эффективно будет использовать водяное отопление, трубы которого расположены на полу. Поэтому я выбрал систему отопления «теплый пол».

- будет ли тепловой насос работать и в качестве системы охлаждения воздуха?

Если необходимо, чтобы тепловой насос работал в режиме охлаждения в жаркое время года, он должен быть типа «вода-вода» или «грунт-вода», которым является тепловой насос Weswen. Так как я уже определился с типом теплового насоса, осталось только позаботиться о наличии реверсивного клапана.

- какой вид эксплуатации теплового насоса?

Существует моновалентный и бивалентный вид эксплуатации теплового насоса. В первом случае в качестве единственного источника тепла в помещении выступает тепловой насос, который эффективен при максимальной рабочей температуре до 55°С. Во втором случае тепловой насос работает в паре с другим традиционным источником тепла. Сегодня существующая мощность тепловых насосов позволяет отапливать дом площадью 250 м2 без второго источника тепла, поэтому я остановился на моновалентном способе.

- какой должна быть мощность насоса для дома? Как произвести расчет?

Выбор мощности теплового насоса производится согласно расчетам, которые выполняются исходя из начальных условий. Учитывая площадь моего дома (250м2), теплопроводность в зависимости от теплоизоляции будет около 14 кВт. Учитывая температуру теплоносителя в системе (35°С), выбирается тепловой насос с ближайшей мощностью, например, тепловой насос мощностью 16,9 кВт, при потребляемой мощности 3.6 кВт. После этого, на основании теплосъема грунта, который для моего участка равняется 20 Вт/м (сухая глина), по специальным формулам определяются: тепловая мощность коллектора, глубина и диаметр зонда.

Тепловые насосы WESWEN имеют различную мощность (5-1290 кВт), эффективно работают при отоплении помещения через теплые полы и радиаторы. Кроме этого позволяют организовать горячее водоснабжение на протяжении всего года, а в жаркую пору могут работать в качестве кондиционера. Работа данного теплового насоса полностью автоматизирована. Из основных устройств системы отопления тепловым насосом Weswen можно выделить три теплообменника, компрессор, расширительный бак и циркуляционный насос. Расширительный бак выступает в роли аккумулятора тепла и увеличивает эффективность работы системы в целом. Кроме этого, данные тепловые насосы эстетичны и просты в использовании. А высокая эффективность и надежность, наряду с повышенной безопасностью использования позволяют сократить расходы на теплоснабжение до минимума.