ОТОПЛЕНИЕ ЗАГОРОДНОГО ДОМА ГРУНТОВЫМ ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ
Применение тепловых насосов в частном загородном строительстве полностью решает задачи отопления и горячего водоснабжения загородного дома, многократно сокращает эксплуатационные затраты, обеспечивает энергонезависимость домовладения и гарантирует абсолютную экологичность.
Особенности системы отопления загородного дома
Для системы отопления загородного дома на тепловых насосах наиболее оптимальны теплые полы. При таком решении экономно произведенная энергия также экономно и используется. Водяной теплый пол – низкотемпературная система отопления (температура теплоносителя 30–45°С). В сравнении с традиционной радиаторной системой отопления, экономия тепловой энергии может достигать 40–50%. Кроме того, теплый пол решает проблему неравномерности распределения тепла, а также теплопотерь, нагревая в первую очередь пространство жизнедеятельности человека.
С точки зрения строительных затрат на монтаж системы отопления загородного дома и удобства последующей эксплуатации, наиболее рациональным оказывается отопление первого этажа загородного дома за счет теплых полов, второго этажа, как правило приватного, за счет радиаторов. В силу технических ограничений оптимальная температура, подаваемая в систему отопления дома из теплового насоса, не превышает 65°C, а температура обратной воды не должна превышать 58°С. Такая система отопления загородного дома требует специального теплового и гидравлического расчета.
Теплоснабжение загородного дома до 200 м2
Для отопления загородного дома общей площадью до 200 м2 с энергосберегающими ограждающими конструкциями (по СНиП 23-02-2003) мощность для целей отопления по нормам ТСН 23-304-99 принимается равной 60 Вт/м2.
С учетом горячего водоснабжения оптимальным вариантом для такого потребления является тепловой насос NIBE Fighter 1140 мощностью 15,4 кВт (3-фазное питание 380 В). Насос спроектирован для отопления и водоснабжения небольших загородных домов с водяной радиаторной системой отопления или системой типа «теплый пол». Это грунтовый тепловой насос с самым высоким коэффициентом трансформации тепла (СОР) 5,03. Температура подачи в систему отопления до 70°C (обеспечивается дополнительным нагревом ТЭНами). Интегрированная интеллектуальная система управления. Для управления насосом через Интернет/GSM может использоваться модуль NIBE RCU. Высота теплового насоса 1000 мм, ширина 600 мм, глубина 625 мм.
Необходимый водонагреватель подбирается из моделей NIBE VPA с емкостями от 200 до 450 литров. Для горячего водоснабжения загородного дома при постоянном проживании семьи из 4 человек достаточной принимается емкость 200 литров (с температурой до 80°С).
Монтаж с горизонтальным коллектором
Тепловой насос использует накопленную в почве солнечную энергию через коллектор – зарытую в землю систему заполненных теплоносителем пластиковых труб (ПНД Ø 40 мм). Удельная тепловая мощность коллектора 10–30 Вт/м в зависимости от характеристик грунта. Специальной подготовки почвы не требуется, влияния на растения при правильном расчете коллектор не оказывает, но капитальных строений на этом участке быть не должно. При укладке контура в землю предпочтительно использовать участок с влажным грунтом, с близкими грунтовыми водами. Монтаж в сухом грунте тоже возможен, но это приводит к увеличению длины контура.
Параметры установки коллектора теплового насоса производительностью 15,4 кВт на участке со средней влагонасыщенностью грунта:
- длина теплового контура – 700–800 м (требуется участок ~20х30 м);
- расстояние между соседними трубопроводами – 0,8–1,0 м;
- глубина заложения коллектора – на уровне глубины промерзания 1,0–1,2 м (для Центрального и Североного регионов).
Более точный расчет делается по результатам тех же инженерно-геологических изысканий, которые проводятся для определения конструкции фундаментов для строительства дома. Работы по монтажу теплового насоса лучше всего проводить параллельно со строительством дома. В рамках выполнения общего проекта по генплану участка и проекту организации строительства нужно согласовать прокладку систем для теплового насоса, канализации, дренажа, прочих работ по нулевому циклу строительства. В процессе эксплуатации тепловой насос не нуждается в специальном обслуживании, управление не требуют особых навыков. Обслуживание теплового насоса заключается в сезонном техническом осмотре и периодическом контроле режима работы.
Капитальные и эксплуатационные затраты в сравнении с другими системами
Широкому распространению тепловых насосов мешает недостаточная информированность населения. Потенциальных покупателей пугают довольно высокие первоначальные затраты: стоимость насоса и монтажа системы отопления загородного дома составляет до $ 1000 на 1 кВт необходимой мощности. Но расчет убедительно доказывает экономическую целесообразность применения этих установок: в ряде случаев капиталовложения окупаются за 1-2 года.
