Отопление загородного дома на основе грунтового теплового насоса

На сегодняшний день в строительстве частного загородного жилья оптимальным решением считается использование тепловых насосов. Именно применение такого вида оборудования способно полностью решить все задачи, которые касаются горячего водоснабжения и отопления загородного дома, во много раз уменьшить расходы на эксплуатацию оборудования, а также гарантирует полное независимое энергообеспечение дома и его 100%-ную экологичность.

Особенности системы отопления загородного дома

Для отопительной системы загородного дома, работающей на тепловом насосе, оптимальным вариантом считается использование теплого пола. Именно такое решение позволяет наиболее экономно использовать такую же экономно добытую энергию.

При использовании водяного тепого пола, температура теплоносителя составляет от 30 до 45°С - считается системой отопления низкотемпературной, в то время когда температура теплоносителя обычной радиаторной системы составляе от 75 до 90°С. Очевидно, что энергоэкономия в первом случае достигает 40-50%.

Теплый пол полностью способна решить вопрос теплопотерь в доме и неравномерного теплораспределения. Если рассчитывать строительные расходы на монтаж отопительной системы и удобство дальнейшего использования, то оптимальным вариантом считается отопление за счет теплого пола первого этажа, а второго этаэа за счет радиаторной системы.

Согласно некоторым техограничениям, температура которая подается из теплового насоса в отопительную систему, должна быть не более 65°C, обратно вода должна возвращаться с температурой до 58°С. Данная отопительная система  дома требует специального расчета, как гидравлического, так и теплового.

Теплоснабжение загородного дома до 200 м²

В соответствии с нормами ТСН  23-304-99 мощность для отопления загородного дома с площадью до 200м² и энергосберегающими ограждающими конструкциями (по СНиП 23-02-2003) равна 60 Вт/м2.

Принимая во внимание горячее водоснабжение, наиболее приемлемой альтернативой для данного потребления будет тепловой насос NIBE Fighter 1140 с мощностью 15,4 кВт. Данная модель спроектирована с целью водоснабжения и отопления не очень больших домов, в которых используется теплый пол или классическое водяное отопление. Такой грунтовый насос имеет наивысший показатель трансформации тепла СОР=5,03. Температура воды поданной в отопительную систему не превышает 70°С. Управление можно осуществлять посредством Интернет/GSM с использованием модуля NIBE RCU. Глубина равна 625мм, ширина равна 600мм, а высота кратна 1000мм.

Требуемый нагреватель воды можно подобрать из ряда моделей NIBE VPA, емкость которых 200-450 литров. Чтобы снабдить горячей водой дом с семьей в количестве четырех человека достаточной считается емкость в 200 литров.


Монтаж с горизонтальным коллектором

Тепловой насос потребляет энергию солнца накопленную в почве, выкачивает ее с помощью коллектора, представляющего собой систему труб из пластика, которые заполнены теплоносителем. В соответствии с характеристиками почвы подбирается тепловая мощность коллектора от 10 до 30 Вт/м.

Нет необходимости специально подготавливать почву возле дома под коллектор, поскольку он не оказывает никакого вредного влияния на растительность. Однако капитальных сооружений в этом месте  быть не должно.

Для укладки контура лучше использовать места с влажной почвой и грунтовыми водами поблизости. Сборка в сухой земле тоже возможна , но тогда необходимо увеличивать длинну контур.

Параметры для монтажа коллектора с энергопроизводительностью 15,4 кВт на участке со средней влажностью почвы: длина контура на участке 20х30м равняется от 700 до 800м; зазор между соседствующими трубопроводами равен 0,8–1,0м; коллектор закладывается на глубине промерзания грунта от 1,2 до 1,7м.

Более точный расчет производится опираясь на результаты тех же инженерно-геологических исследований, которые проводились с целью определить конструкцию фундамента для будущего загородного дома. Лутчше всего проводить сборку теплового насоса одновременно с процессом строительства 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 $ 1200 на 1 кВт необходимой мощности. Но расчет убедительно доказывает экономическую целесообразность применения этих установок для отопления загородного дома: в ряде случаев капиталовложения окупаются за 1-2 года.



(1) Во всех случаях в расчетах учитывается идентичная система отопления загородного дома на теплых водяных полах на 1 этаже и радиаторах на 2 этаже. Расчет компенсации тепловых потерь принят как 20 Вт/куб.м. Во всех случаях предусмотрен бойлер 200 литров. (2) Включает котел/тепловой насос, обвязка (циркуляционный насос, группа безопасности, расширительный бак, запорная арматура), бойлер, дымоход, коллектор/газгольдер/топливная емкость. (3) В т.ч. мин. затраты на организацию помещения теплового пункта (25 000 р./кв.м.). (4) Сумма может варьировать от 50 000 (муниципальный ГРП) до 1 200 000 (частный ГРП) рублей. (5) Учитывает электрическую варочную поверхность. (6) Усредненные данные по Московской и Ленинградской областям на II полугодие 2009 года. (7) С учетом планируемого повышения с осени 2009 года.

Приведенный расчет носит информационный характер и не может являться основанием для проектирования или строительства без соответствующих расчетов.

Расчет экономической целесообразности применения отопительных установок приведен на основе готовых решений компании LANS DEVELOPMENT(RS 569-0002).