Эта статья написана на основе отзывов реальных владельцев, а так же нашего практического опыта работы на Белорусском рынке. Мы собрали основные волнующие вопросы, которые задают себе потенциальные пользователи, и постарались ответить на них максимально полно, основываясь на опыте фактического использования тепловых насосов для отопления.
Геотермальное отопление появилось в Республике Беларусь относительно недавно. Первые установки были смонтированы в начале «нулевых», и в то время были настоящей экзотикой, требовавшей от владельца не дюжей смелости «поверить» в эту систему и доверить ей такую важную функцию, как отопление дома. Хотя во всем мире системы на основе тепловых насосов (ТН), начали активно применяться еще с 70-х годов прошлого века, и к настоящему времени технология полностью обкатана и отработана, наши соотечественники с опаской смотрят на современные «know how» и продолжают «топить» дом дровами, пеллетами и электричеством.
В этой статье собраны самые распространенных «страхи» и опасения людей, которые задумываются, но еще пока не решились оборудовать свой дом тепловым насосом.
«Это не для нашего климата!».
Очень распространенное утверждение, особенно часто его приходилось слышать от продавцов газгольдеров, твердотопливных и дизельных котлов, когда они пытаются «отговорить» потенциального клиента, засмотревшегося в сторону альтернативных способов отопления. Тут можно просто привести статистику – в Швеции, в стране с очень похожим, на Белорусский, климат, более 80% всех новых строящихся частных домов оборудуются «тепловыми насосами». Да и в Беларуси можно без труда найти дома эксплуатирующие тепловые насосы уже более 5-7 лет — наша компания не раз организовывала такие посещения для сомневающихся клиентов.
Возможной причиной таких слухов, может являться применение тепловых насосов типа «Воздух – Вода» как единственного источника отопления, что действительно применимо только для стран, где минимальная температура в зимний период не опускается ниже минус 15С. В наших широтах теплонасосы такого типа с успехом применяется либо для отопления зданий сезонного использования в осенне — весенний период (дачи, летние базы отдыха и пр.), либо в паре с классической системой отопления, которую приходиться задействовать при температуре ниже минус 15-20С.
Важно отметить, что всех этих недостатков полностью лишены системы на основе ТН типа «Земля – Вода» («рассол – вода») и «Вода – Вода», где стабильность работы ни как не зависит от температуры окружающего воздуха. ТН этого типа могут быть основными и единственными источниками отопления дома и горячего водоснабжения.
Геотермальное отопление: как оно работает
Первые дома, обогреваемые теплом Земли, стали появляться 50 лет назад; сегодня их можно встретить по всему миру, от Канады до Новой Зеландии.
Работа устройства, использующего тепловую энергию недр, основана на применении обратного цикла Карно, описывающего круговые процессы обмена теплом. Такая термодинамическая система функционирует благодаря разнице температур составных частей; принцип давно и успешно реализован в холодильниках и кондиционерах.
Чтобы запустить геотермальное отопление дома, нужно организовать систему, которая будет собирать тепло из почвы (или воды) и передавать его в контур отопления дома. Подземное тепло генерируется в любой точке земного шара, и геотермальное отопление успешно реализуется в России, например, в Московской области. Интересно, что схема функционирует таким образом, что летом она работает как кондиционер, а зимой – как источник отопления.
Принцип геотермальной системы отопления Источник eurobion.info
На глубине шести метров начинается зона, где температура остается стабильной круглый год. Она сохраняется на уровне средней годовой температуры атмосферы в данной местности; в областях с умеренным климатом это +15°C, ниже она растет. Для сбора подземной тепловой энергии применяется контур (теплообменник). Это трубопровод, который монтируют под землей или под водой. Для организации отопления из земли используют следующие методы:
- В вертикальную скважину. Вариант, подходящий для небольших участков. Рядом с домом пробивают две геотермальные скважины по 80-90 м, в каждую помещают геотермальный зонд. Тепловой насос поднимает нагретую воду, она проходит через теплообменник и отдает тепло во внутренний контур дома. Вертикальный контур отличается наибольшей энергетической эффективностью и сроком эксплуатации.
- С устройством горизонтального коллектора. Метод подходит для участков большой площади. Чтобы получить исправно работающий коллектор, с помощью экскаватора подготавливают траншеи глубиной 2-2,5 м, куда укладывают ПНД (полиэтиленовые) трубы. Площадь участка, с которого будет собираться тепло, соизмерима с площадью жилья.
Разновидности геотермальных систем Источник wsimg.com
- На дне водоема. Горизонтальный коллектор (зонды горизонтального типа) устанавливают на дне, если водоем обладает достаточными габаритами (площадью и глубиной), и находится недалеко от дома. Способ также демонстрирует хорошую энергоэффективность.
- С использованием антифриза. На достаточную (75 м и более) глубину погружают емкость, заполненную антифризом. Нагретая жидкость поднимается тепловым насосом и отдает энергию теплообменнику, а затем возвращается под землю для следующего цикла.
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на инженерных системах (отоплении, водоснабжении, канализации и прочих) и сопутствующих работах
«Тепловой насос — это очень дорого!».
Действительно, установка «Под ключ» системы геотермального отопления в 2000-2010 годах, стоила около 30.000-40.000 долларов. Основных факторов такой высокой цены было три:
- стоимость буровых работ в то время составляла 35-50 у.е. за 1 метр. В итоге 60-70% всего бюджета уходила на устройство наружного коллектора. Сейчас, благодаря кризису, стоимость бурения упала до 15-17 у.е. за 1 метр.
- цена тепловых насосов сейчас значительно уменьшилась как за счет возрастания внутренней конкуренции на рынке РБ, что заставило «поумерить» аппетиты местных игроков этого рынка, так и за счет общемирового снижения стоимость на оборудование данного типа.
- более широкое внедрение «горизонтальных» коллекторов, монтаж которых стоит в два раза дешевле «вертикального» бурения, и при этом не уступают «вертикальным» коллекторам по эффективности.
В итоге, на сегодняшний день средняя стоимость устройства системы «Под ключ» (со всем оборудованием и работами) снизилась до 9000-15000 у.е. При этом у вас отпадает необходимость в разработке и согласовании проекта в МЧС, строительстве «понижающих» станций (при газификации), устройстве дымохода, соблюдении противопожарных норм и пр.
Разновидности конструкций внешнего контура
Расположить трубы наружного контура можно горизонтально и вертикально.
Горизонтальный способ
Такой контур называется коллектором. При всей своей трудоемкости горизонтальный способ размещения труб является самым простым, а потому он может быть осуществлен самим домовладельцем без привлечения высококвалифицированных специалистов и специальной техники. В среднем с одного метра горизонтального коллектора удается снять 20 Вт тепловой энергии. Устройство контура можно произвести по одному из двух вариантов:
Размещение в грунте
Трубы контура, имеющего вид змеевика, укладывают в траншеи ниже глубины промерзания.
Расстояние между соседними участками должно составлять не менее 0,7 м. Максимальная длина контура ограничивается значением в 150 м.
При большей длине гидравлическое сопротивление трубопровода достигнет значительных величин, что потребует применения более мощного насоса. Рентабельность системы при этом ощутимо сократится.
Если необходимо использовать несколько контуров, их длина должна быть одинаковой.
Площадка, отводимая под грунтовый коллектор, обычно имеет весьма значительные размеры. В среднем на каждый 100 кв. м отапливаемой площади приходится задействовать 240 кв. м угодий, на которых не допускается высадка деревьев и размещение построек (вся территория должна быть хорошо освещена солнцем).
С размещением в водоеме
Если не далее, чем в 100 м от дома имеется водоем, задача по устройству наружного контура существенно упрощается. Трубы можно расположить прямо на дне, не прибегая в этом случае к трудоемким и дорогостоящим земляным работам. Контур имеет вид спирали, что способствует снижению его гидравлического сопротивления. Благодаря высокой теплопроводности воды, а также ее перемешиванию в результате конвекции процесс теплообмена происходит интенсивнее.
Подходящим является любой водоем с достаточной площадью, который даже в самые суровые зимы не промерзает на всю глубину.
При сильных морозах глубина промерзания грунта или поверхностных вод может превышать среднее значение. Поэтому при определении глубины заложения коллектора на этот счет следует предусматривать запас в 20%.
Вертикальный
В этом варианте трубы внешнего контура помещают в скважины. Такую конструкцию называют зондом.
Вертикальный способ применяют при отсутствии достаточно обширной территории, необходимой для расположения горизонтального коллектора, а также в том случае, если на участке уже имеются элементы благоустройства, которые не хотелось бы разрушать.
Недостаток данной технологии состоит в отсутствии возможности самостоятельной реализации: придется потратиться на найм бригады бурильщиков, имеющих специальные механизмы.
Скважины имеют диаметр от 120 до 200 мм, а их глубина варьируется в пределах от 20 до 300 м. Сам контур чаще всего выполняют из полимерных труб диаметром не менее 32 мм. После погружения зонда скважину заполняют составом, имеющим высокую теплопроводность, например, бентонитом. Срок службы выполненной по всем правилам скважины достигает 100 лет.
Важное преимущество вертикальной конструкции наружного контура состоит в более высокой теплоотдаче. Здесь она в среднем составляет уже 50 Вт/м. Разумеется, так бывает не всегда. Конкретное значение зависит от типа грунта, его влажности и объема грунтовых вод.
Сама по себе геотермальная энергия относится к возобновляемым видам, тем не менее, объем ее потребления не является бесконечным. Геотермальные тепловые насосы для отопления рекомендуется эксплуатировать не более 1800 часов в год. В противном случае скорость отвода тепла настолько превысит скорость тепловой регенерации грунта, что некоторые его участки вокруг скважины могут даже промерзать. Данное явление может сопровождаться проседанием отдельных слоев, разрушением наружного контура и целым рядом других нежелательных последствий.
Во избежание переохлаждения грунта его рекомендуют с приходом лета насыщать теплом путем переключения теплового насоса в реверсный режим (кондиционирование) либо с применением солнечных коллекторов.
Комбинированный
Данный метод можно считать разновидностью горизонтального, но с уклоном в «вертикальную» сторону.
В грунте делается выемка глубиной до 5 м, в которую укладывают несколько витков контура с подсыпкой земли между ними.
В этом случае трубопровод имеет вид цилиндрической пружины. Он занимает меньше места, чем горизонтальный, но также может быть изготовлен собственными силами.
На сколько возрастет потребление электричества?
Сразу стоит сказать, что тепловые насосы используют электроэнергию не для непосредственного нагрева, а для работы компрессора, который «выкачивает» (перераспределяет) низкопотенциальную тепловую энергию из окружающей среды (грунт, вода, атмосферный воздух) и «закачивает» ее в дом. Соответственно потребив 1 кВт электроэнергии, мы получаем 4-4,7 кВт тепловой энергии.
Так для дома в 180-220 кв.м., при хорошем утеплении, необходим насос мощностью 12 кВт (с учетом нужд на ГВС). Во время работы, данное оборудование будет потреблять 3 кВт электроэнергии. Но важно понимать, что насос ни когда не работает круглые сутки. В зависимости от температуры на улице, среднее время работы в зимний период составляет 5-7 часов в день. Таким образом электропотребление составляет 450-630 кВт в зимний месяц и около 150-350 кВт в весенне — осенний период.
Эти расчеты являются очень приблизительными и зависят от следующих параметров:
- площадь отапливаемого помещения;
- утепление дома;
- наличие принудительной общеобменной вентиляции;
- площадь остекления (окон) и дверей;
Различие насосов тепла по способу работы
Насосы по типу рассол–вода потребляют энергию из глубин земли, для чего используют бурение и вкладывание в скважину геотермальных зондов. Мощность такой установки до 16 кВт, для увеличения эффективности ставят последовательно несколько агрегатов до 5 шт. Такая связка модулей потребляет, в общем, около 50 кВт электричества.
Система воздух-вода собирает энергию из воздушного пространства и передает ее жидкости в отопительном или нагревательном контуре. Позволяет нагревать жидкость до 65ºС, граничным является значение температуры воздуха на улице -20ºС. Для обеспечения подогрева в экстремальных условиях предусматривается электрический подогрев.
Тепловой насос вода-вода служит для использования открытого типа сбора энергии воды и передачи ее теплоноситель. Такие агрегаты с нержавеющим распределительным баком и мощностью до 6 кВт служат длительный период. Автоматическая система управления позволит эффективно использовать тепло незамерзающих водоемов.
Насосы воздух-воздух применяют для нагрева внутренней атмосферы в помещении. В летний период такое оборудование охладит воздух и сделает температуру комфортной. Каскадные установки с суммарной мощностью до 50 кВт послужат для кондиционирования больших служебных и производственных помещений.
Установки грунт-вода позволяют эффективно отапливать как частные дома, так и производственные цеха. Забор тепла производится из земных недра бурением глубоких скважин. Упрощенный вариант рассматривает поверхностную горизонтальную укладку трубопроводов большой протяженности на участке земли.
Что будет если пропадет электричество?
В случае пропадания электроэнергии ваш тепловой насос для дома кончено прекратит работать… как и любой другой современный отопительный газовый, дизельный или пеллетный котел, которые не могут работать без питания управляющей автоматики. Выход тут довольно простой – автономный бензиновый или дизельный генератор. При стоимости в 200-300 долларов, это решение является наиболее оптимальным. h2 Аварийные ситуации и поломки.
Любое, даже самое надежное оборудование, может выйти из строя, от это не застрахован ни кто. Действительно важным, является время реагирования и устранения сервисными службами возникшей поломки. Специалисты ООО «Нова Грос» выезжают в любую точку Беларуси в течении 24 часов, все основные узлы и запасные части хранятся у нас на складе.
Так же, во всех ТН производства «Stiebel Eltron» установлен встроенный резервный электронагреватель. Он позволяет поддерживать приемлемую температуру в здании, при выходе из строя компрессора, утечке фреона, повреждении наружного коллектора и прочих поломках.
ООО «Нова Грос» — Официальный сервисный и гарантийный центр Stiebel Eltron
Связаться с нами
Связаться с нами
Выводы.
Геотермальное отопление уже давно превратилось из «экзотики» в самостоятельное, активно развивающееся, направление. Вам имеет смысл остановиться на нем в следующих случаях:
Полная автоматизация – комфорт в использовании.
При отсутствии центрального газоснабжения, ТН является единственным полностью автономным способом отопления здания, не требующим регулярного обслуживания и снабжения топливом (как газгольдеры, пеллетные или дизельные котлы). Поэтому если Вы придерживаетесь принципа «поставил и забыл» — теплонасос для Вас идеальный вариант.
Все индивидуальные константы программируются при пусконаладке, в дальнейшем работа оборудования управляется автоматикой на основе показаний датчиков наружной и внутренне температуры воздуха, температуры теплоносителя в доме, температуры антифриза наружного контура, давления и пр.
В пользовательских настройках вы можете сами устанавливать желаемую температуру в здании, а так же программировать на определенные режимы: снижение температуры во время вашего отсутствия (отпуск, командировки), понижение температуры в 2-3 градуса в ночное время и пр. Возможно полнофункциональное управление через смартфон по интернету.
Безопасность и отсутствие согласований с МЧС.
Так как процессов горения в ТН не происходит в принципе, то отпадают все связанные с этим риски: пожар, утечки природного газа, образование угарного газа и пр. Соответственно нет необходимости делать и согласовывать проект в МЧС, обустраивать специальную принудительную вентиляцию и дымоходы, ежегодно проходить контроль инспекторов МЧС. Оборудование можно размещать в любом одном для вас помещении – шума, от работающего насоса, не больше чем от холодильника.
Цена.
Как ни странно это звучит, но иногда затраты на геотермальное отопление могут в итоге оказаться гораздо ниже, чем на классические системы. Конечно, если у вас по улице проложена газовая труба, и финансовый фактор для вас главный, то можно отдать предпочтение газовому котлу. Но в случае если газ нужно «тянуть» 200-300 метров, строить понизительную станцию, подготавливать и согласовывать для всего этого проектную документацию, то даже на первоначальных капиталовложения «газ» проигрывает.
Стоимость устройства газгольдеров, дизельных и пеллетных котлов может быть на 15-20% ниже, но эта разница окупается в первые 2-3 года использования, за счет экономии на топливе.
Посмотреть оборудование в «живую» и задать интересующие вопросы, вы можете в нашем офисе в г. Минске. Звоните! (044) 765-29-58;.
Отзывы владельцев
Отзывы о геотермальном отоплении дома пока немногочисленны. В целом надежность оборудования нареканий не вызывает, жалобы на его качество не встречаются. Однако большинство жителей регионов с холодным климатом отмечают несоответствие реальной производительности системы и проектной, определяемой производителем или дилером путем расчета.
На бумаге все выглядит красиво и убедительно, но на деле теплоноситель приходится догревать дополнительными источниками. Срок окупаемости при этом даже по самым оптимистическим расчетам может увеличиваться до 15 лет.
Отопление ИК лучами становится все популярнее и популярнее. Инфракрасная лампа для обогрева помещения отличается от обогревателя меньшей мощностью, но тем не менее для использования в хозяйственных нуждах она бывает незаменима.
Классификацию счетчиков отопления для квартиры вы найдете в этой статье.
