Автономні системи опалення це те, що робить заміським будинок по-справжньому «фортецею». Встановивши надійну і енергоефективну конструкцію ви позбудетеся від диктату монополістів і зможете регулювати клімат в будинку так, як ви вважаєте за потрібне. Існує маса конструкцій автономних опалювальних систем. Вони діляться на типи по джерелу теплової енергії. Це може бути тверде паливо, електрична енергія, газове постачання або сонячна енергія. Останнім часом на цьому ринку з'явилася свіжа інновація - тепловий насос для опалення будинку.
Тепловий насос для опалення будинку
Загальні відомості про «теплових насосах», використовуваних в опалювальних конструкціях
Застосування теплових насосів тільки набирає силу в Україні. Ці відомості тільки починають поширюватися в професійної будівельної середовищі. Також інформація про дані системи поки ще мало знайома українським споживачам. Однак, ця інновація вже набула широкого поширення і вже близько тридцяти років такі конструкції застосовуються для теплопостачання приватних будинків. Особлива перевага даними конструкціям додає той факт, що вони використовують поновлювані джерела енергії. Такий підхід передбачає разові витрати на придбання та монтаж системи, невеликі витрати на регулярне регламентне обслуговування і абсолютно безкоштовні енергоносії. Це важливо в умовах стрімкого зростання тарифів на будь-які типи енергії.
Склад конструкції «теплових насосів»
Виходячи з конструкційних особливостей все сімейство систем опалення з «тепловими насосами» ділиться на три основних складових частини:
- Зовнішній контур. Ця конструкція розміщується або в водоймах, або безпосередньо в товщі землі і служить для збору природного тепла.
- Власне «тепловий насос». Це обладнання працює за принципом, зворотному звичайного побутового холодильника і передає в приміщення тепло, накопичене землею або водою від попереднього впливу сонячної енергії.
- Внутрішній контур. Це класична система розподілу тепла та гарячої води всередині житла.
Зовнішній контур опалення на «тепловому насосі»
Основним елементом зовнішнього контуру таких систем є теплообмінник. Він монтується з пластикових труб, розташованих спеціальним чином в товщі землі або водойми. Труби можна прокладати вертикальним, горизонтальним або «водним» методом. Вибір способу прокладки визначається індивідуально для кожної системи, так як існують певні обмеження. Усередині труб знаходиться теплоносій - антифриз. Він має низьку температуру замерзання. Зазвичай для цих цілей використовується пропіленгліколь або етиловий спирт.
- До горизонтальної прокладці труб зазвичай вдаються при наявності великого присадибної ділянки, так як над трубами не повинно знаходитися жодних будівель. Труби розміщуються на індивідуальній глибині для кожного регіону. Так, для Сибіру ця величина складає 1,8 метра. Траншеї для труб прокладаються по звивистій лінії.
- Вертикальний метод розміщення труб вимагає великих трудових і фінансових витрат, так як передбачає буріння глибоких свердловин. Глибина свердловин може досягати ста метрів. Але зате такі системи можна встановити навіть на невеликому присадибній ділянці.
- Вибирати водний спосіб прокладки труб слід при наявності поруч озера або річки. Труби поміщаються в воду нижче рівня зимового промерзання. Ця найдешевший метод розміщення труб, так як при ньому істотно зменшується довжина зовнішнього контуру. Глибина і довжина розміщення трубопроводу розраховується індивідуально в залежності від регіону. Взимку в водоймах вода замерзає лише на поверхні, а в глибині водоймища її температура залишається позитивною. Однак це твердження справедливе не для всіх водойм - дрібні озерця і річечки можуть при суворої зими промерзати до дна. Крім того, такий трубопровід може пошкодитися в період весняного льодоходу. Викликає питання і ставлення контролюючих організацій до розміщення труб з антифризом на території водойм.
Як влаштований «тепловий насос»?
Такі конструкції можна придбати, як правило «в зборі» і складаються з наступних складових частин:
- бойлера,
- Насосної установки зовнішнього контуру,
- Насосної установки внутрішнього контуру розподілу тепла,
- Автоматичної регулювальної системи.
Разом, «тепловий насос» має підключення до чотирьох трубах:
- Вхідного і вихідного патрубка зовнішнього контуру
- До подачі і до обратке системи теплопостачання.
Така установка, незважаючи на солідне призначення має досить компактні розміри і нагадує за зовнішнім виглядом і рівнем шуму звичайний побутовий холодильник. Таку конструкцію можна встановити в будь-якому підсобному приміщенні вашого будинку, для неї немає особливих інженерних вимог.
Тепловий насос може працювати як джерелом тепла для системи опалення або гарячого водопостачання, так і видавати холод для кондиціонування повітря. Близько 80 відсотків енергії, необхідної для його роботи він отримує із зовнішнього відновлюваної енергії, що накопичується в товщі землі або води.
Внутрішній контур систем з «тепловим насосом»
Внутрішній контру таких систем влаштований досить традиційно. Нагрівати приміщення або, навпаки, охолоджувати їх можуть теплі підлоги з водяним теплоносієм або спеціальні пристрої - фанкойли, що нагадують вдосконалений кондиціонер.
У таких системах не використовуються традиційні опалювальні радіатори, так як максимальна температура теплоносія не перевищує 55 градусів Цельсія.
Установка фанкойлів найбільш краща, тому що вони більш ефективно можуть працювати як в режимі тепловентілятора холодною зимою, так і в режимі охолоджуючого кондиціонера жарким літом. Влітку температура повітря, що надходить з вентилятора може досягати мінімальної величини в 7 градусів, що безумовно буде досить для ефективного охолодження будинку.
Плюси систем з «тепловим насосом»
Розглянемо основні переваги таких систем:
- Перш за все вони надзвичайно економні. Розрахунки показують, що витрати на опалення при використанні такої системи знижуються в сім разів. Система вимагає для своєї роботи електрику, але всього 1 кіловат електрики дасть вам 4-7 кіловата теплової енергії, з яких до 85 відсотків дістануться вам абсолютно безкоштовно. При цьому система однаково ефективно може як нагрівати приміщення, так і охолоджувати його.
- У таких системах дуже низькі експлуатаційні витрати. Вам доведеться платити тільки за невелику кількість витраченої електричної енергії.
- Вам не доведеться бігати по інстанціях, погоджуючи підключення будинку до магістральних лініях теплопостачання, до газових магістралей. Вас не будуть хвилювати проблеми проривів і протікання на цих трасах.
- Єдиним недоліком такої системи є вартість її установки. Втім, ви цілком можете прикинути, через скільки років встановлена система може окупити своє придбання і монтаж.
Як встановлюються системи опалення на «теплових насосах»?
Вивчивши порядок монтажу систем опалення та кондиціонування, заснованих на «теплових насосах» ви цілком можете провести цей процес самостійно. У всякому разі, володіючи необхідними знаннями, ви цілком зможете грамотно перевірити хід виконання таких робіт сторонніми організаціями.
На початковому етапі проводиться розрахунок необхідної потужності системи. Для цього оцінюються потенційні тепловтрати будівлі.
Далі підбирається необхідна конфігурація системи: розраховується необхідна протяжність і глибина залягання зовнішнього контуру, потужність «теплового насоса» і обсяг і місця розташування опалювально-охолоджувальних пристроїв внутрішнього контуру.
На наступному етапі буряться свердловини під зовнішній контур опалювально-охолоджувальної системи.
У пробурені свердловини встановлюються спеціальні, заздалегідь виготовлені геотермальні зонди.
3 геотермальні датчики
опускаємо датчик в свердловину
Зовнішній контур системи з'єднується з колектором, розташованим всередині будівлі. Паралельно виготовляється і встановлюється сам колектор зовнішнього контуру.
з'єднання з колектором
з'єднання з колектором
канава під теплову систему
колектор зовнішнього контуру
Розраховується і проектується система опалення та охолодження. Безпосередньо після розрахунку проводиться її монтаж: будується система теплих підлог або комбінованих вентиляторів. При застосуванні фанкойлів до місця їх розташування монтуються вентиляційні канали.
колектор теплої підлоги
колектор системи опалення
Вся система з'єднується в єдине ціле. Після збору здійснюється наповнення всієї системи робочими рідинами і тестове підключення.
теплове обладнання в зборі
Протягом деякого часу побудована система проганяється на різних режимах роботи. Залежно від досягнутих показників проводиться тонке регулювання і налаштування.
У зв'язку з технологічною складністю регулювання, контрольні показники з системи знімаються щомісяця протягом одного року. Надалі система, як правило починає працювати за річним циклом і не вимагає настільки частої перевірки.
Ряд організацій, монтують опалювально-охолоджувальні системи з використанням «теплових насосів» пропонує послуги по віддаленій регулювання і налаштування параметрів системи. В цьому випадку фізичної присутності наладчика у вашому будинку не потрібно.