Выбор системы отопления загородного дома — непростой вопрос для будущего собственника жилья. Какую технологию предпочесть, чтобы было надежно, но затраты на обогрев невысокими? В последнее время для отопления частных домов и коттеджей все чаще используют тепловые насосы, которые извлекают тепловую энергию прямо из окружающей среды.
Специалисты называют тепловые насосы наиболее экономичной альтернативой традиционным газовым, электрическим, дизельным и твердотопливным котлам. А по экологичности технологию можно смело сопоставить с получением энергии с помощью ветряков и солнечных панелей.
Какие виды тепловых насосов бывают
Тепловой насос — фактически, холодильная машина для переноса
тепловой энергии из окружающей среды в систему отопления дома, говорит Александр Федоров,
технический директор компании Thermex Energy, российского производителя тепловых насосов для отопления жилой, коммерческой недвижимости и объектов инфраструктуры, входящего в состав одного из ведущих производителей водонагревательного и отопительного оборудования — корпорации «Термекс».
Согласно второму закону термодинамики, передача тепловой энергии возможна только от нагретого тела к холодному. Но если между двумя средами с разной температурой поместить дополнительный контур с изменяемыми физическими свойствами, то естественный процесс можно сделать управляемым.
«До 80% энергии тепловой насос берет из природы, ее источником является окружающая среда, накапливающая солнечное или геотермальное тепло. Такие устройства можно использовать для отопления коттеджей, многоквартирных домов, удаленных туристических баз, заправок, магазинов, школ, вокзалов или промышленных зданий», — перечисляет эксперт.
Федоров отмечает, что принцип работы всех тепловых насосов
идентичен, но сами устройства могут сильно отличаться. Например, тепловые
насосы типа «воздух—воздух» забирают тепло прямо с улицы и передают его
воздушной системе отопления дома. Насос типа «вода—вода» использует тепло
грунтовых вод для нагрева теплоносителя в теплых полах или радиаторах.
Геотермальный тепловой насос забирает тепло из грунта, температура которого ниже глубины промерзания практически круглый год составляет от 5 до 10 градусов по Цельсию. Такой тип теплового насоса наиболее универсален и оптимально подходит для холодного российского климата.
Как работает геотермальный тепловой насос
Тепловая энергия собирается заглубленным в грунт коллектором, по которому циркулирует незамерзающая жидкость, в основном это пропиленгликоль. Жидкость доходит до первого теплообменника, который называется испарителем. Через него тепло передается хладагенту.
«В системе теплового насоса есть замкнутый холодильный контур, по которому циркулирует хладагент. Тепло от грунта передается хладагенту, он закипает и испаряется. Для этого процесса достаточно разницы в несколько градусов. Парообразный хладагент переходит в компрессор, который сжимает его, в результате газ нагревается — примерно до 135 градусов», — поясняет Федоров.
Горячий хладагент поступает в конденсатор — еще один теплообменник, в котором происходит передача полученного из окружающей среды тепла в отопительную систему. Остывший хладагент снова становится жидким и отправляется получать энергию в первый теплообменник, цикл повторяется.
«Такой принцип очень экономичен. Например, для выработки киловатта тепла электрический котел потратит киловатт электричества, — говорит эксперт. — Но если использовать этот киловатт для работы теплового насоса, то в среднем на выходе у нас получится целых пять киловатт тепловой энергии, четыре киловатта мы буквально достанем из земли».
При этом эффективность геотермального насоса не зависит от температуры окружающей среды — даже в сильные морозы он будет исправно переправлять тепловую энергию грунта в систему отопления дома. А жарким летом система, работая в паре с водяными фанкойлами, сможет работать в обратную сторону, охлаждая воздух в жилище вместо кондиционера.
С чего начать выбор и установку теплового насоса
На первом этапе нужно определиться с целью — что надо получить от инновационной технологии. Федоров уточняет потенциальные возможности: в частности, тепловые насосы Thermex Energy способны работать на отопление, нагрев горячей воды, кондиционирование и нагрев бассейна.
«На втором этапе потребуется собрать исходные данные по проекту дома и рассчитать максимальные теплопотери здания в самую холодную неделю года. Источник тепла должен иметь достаточную мощность, чтобы компенсировать эти потери. Например, теплопотери дома могут составить 10 киловатт. Исходя из этого, необходимо подбирать тепловой насос именно такой мощности. От этого напрямую зависит длина геоконтура», — говорит собеседник.
С расчетом тепловых потерь дома помогают производители тепловых насосов или монтирующие организации, также можно воспользоваться калькулятором предварительного подбора теплового насоса, например, на сайте Thermex Energy. Стоит помнить, что от тепловой мощности оборудования, в том числе, зависит необходимая длина геоконтура.
В среднем можно собрать 35 ватт с погонного метра скважины. Чем мощнее тепловой насос, тем больше нужна суммарная длина геоконтура. Например, для теплового насоса теплопроизводительностью 10 киловатт потребуется суммарная глубина геоскважин примерно 180 метров. При этом необязательно бурить одну глубокую скважину, можно использовать несколько скважин подряд.
«Мы рекомендуем бурить скважины глубиной не менее 60 метров и не более 150 метров, это наиболее оптимальный вариант. Например, для мощности в 10 киловатт самое разумное с точки зрения расходов — пробурить две скважины примерно на 90 метров», — советует Федоров.
Можно использовать горизонтальный геоконтур, который предусматривает укладку геозондов в траншеи ниже точки промерзания, без бурения. Но подобная укладка требует большого участка, на мощность в 10 киловатт уйдет порядка пяти соток. И еще нюанс. С горизонтальным контуром не будет работать кондиционирование, так как летом неглубокий грунт сильно прогревается.
Далее необходимо выбрать производителя и модель теплового насоса. На что важно обратить внимание: репутация и история компании, набор функциональных возможностей теплового насоса, доступных прежде всего в базовой комплектации, степень подготовленности к монтажу и работе в российских условиях (наличие защитных функций и элементов), качество шумо- и виброизоляции, возможность удаленного управления, наличие погодозависимого регулирования и других решений, повышающих экономичность геотермального отопления в период эксплуатации.
Итоговый этап — заказ монтажа. По оценке технического директора Thermex Energy, обычно работы занимают максимум две недели, большая часть времени тратится на прокладку геоконтура, а сам тепловой насос с дополнительным оборудованием монтируется за пару дней.
В чем преимущество теплового насоса
По словам Александра Федорова, популярность технологии среди российских домовладельцев постоянно растет — там, где нет возможности подвести к дому магистральный газ, геотермальная система является оптимальным решением вопроса отопления, нагрева воды и кондиционирования.
Ключевое преимущество геотермального теплового насоса — экономичность и стабильно высокая эффективность в течение всего года. В среднем такая система позволяет вырабатывать до пяти киловатт тепла на киловатт затраченной энергии. Экономия на платежах может составить порядка 80%.
«Если взять дом 200 квадратов с теплопотерями 10 киловатт, то установка отечественного геотермального теплового насоса "под ключ" обойдется примерно в миллион рублей — в эту сумму входит сам тепловой насос, трубы, бойлер, устройство геоконтура, дополнительное оборудование и монтаж. Стартовые вложения выше, чем для традиционных источников тепла, но значительная экономия на платежах за тепло в период эксплуатации позволяет окупить эту дельту, а значит вложения целесообразнее рассматривать как выгодную инвестицию», — приводит примеры Федоров.
Согласно расчетам специалистов Thermex Energy, годовые затраты на отопление и нагрев горячей воды с тепловым насосом Energy Compact 10 составят порядка 28 тысяч рублей. При этом электрический котел обойдется владельцу жилья в 137 тысяч рублей, использование сжиженного газа — в 129 тысяч рублей.
Такие расчеты произведены для условного проекта
каркасного дома площадью 250 квадратных метров в Ленинградской области с учетом
отопления теплыми полами и нагрева воды, а также реальных тарифов в регионе.
Из них следует, что установка теплового насоса окупится всего за несколько лет и позволит владельцу значительно экономить на платежах за отопление в течение всего периода эксплуатации
«Не менее важными преимуществами тепловых насосов являются независимость от поставок и хранения топлива, автономность, безопасность, быстрый монтаж без согласований с органами власти, надежность и отсутствие регулярного сервисного обслуживания, получение холода для кондиционирования с минимальными затратами. Срок службы геотермального теплового насоса составляет до 20-25 лет», — отмечает эксперт.
Наконец, тепловые насосы — признанная во всем мире «зеленая» технология, у которой полностью отсутствуют локальные вредные выбросы, а воздействие на природу минимально.
- +7 (812) 566 47 77
Ленинградская область, город Тосно, Московское шоссе, 44
info@thermexenergy.ru
