Тепловой насос + вакуумный коллектор = альтернативная система отопления
Жилой дом площадью около 120м² эксплуатируется с октября 2012 года с использованием современной комплексной альтернативной системы отопления.
Характеристика объекта:
Отопление 1-го этажа использует водяные теплые полы, 2 этаж отапливается фан-койлами (воздушные доводчики) настенного типа. Таким образом, система отопления этого дома использует низкотемпературный теплоноситель (35...40 гр.С), что позволяет эффективно использовать тепловой насос воздушного типа и солнечные вакуумные коллекторы для отопления и производства ГВС.
Так как в данном жилом (дачном) массиве нет других энергоносителей, кроме электроэнергии, Заказчик поставил перед нашей компанией задачу – разработать систему отопления с максимально экономным использованием электроэнергии.
Нами была предложено комплексное решение с использованием следующих элементов:
- Тепловой насос «воздух-вода» Mitsubishi Electric серия Zubadan теплопроизводительностью 12 кВт
- Вакуумные солнечные коллекторы с общим числом тепловых трубок 39 штук
- насосная группа с контроллером, управляющая процессом отбора тепла солнечных коллекторов
- Теплообменник «фреон-вода» фирмы Алфа-Ловаль
- Бак-накопитель 200 литров (с 2-мя теплообменниками, серия SW)
- Гидромодуль с блоком автоматики.
- как резерв, при очень низких температурах наружного воздуха (ниже минус 25 гр.С), использован настенный электрокотёл с плавной регулировкой ступеней нагрева на 12 кВт.
Система работает следующим образом:
Основным элементом системы является тепловой насос (ТН), который использует низкопотенциальное тепло наружного воздуха и через теплообменник «фреон-вода» нагревает воду в баке-аккумуляторе для ГВС и последовательно нагревает теплоноситель для теплого пола. В качестве теплоносителя использована незамерзающая жидкость «Экосол-40», которая в отличие от широко применяемых «незамерзаек», не ядовита и практически не вступает в реакцию с металлами. Так как теплообменник в бойлере-аккумуляторе ГВС и теплый пол соединены последовательно, использован байпас для того, чтобы можно было регулировать поток от ТН или только на отопление или на отопление и ГВС. Это сделано для того, чтобы в те дни, когда солнечной активности для нагрева воды для ГВС достаточно, вся энергия от ТН направлялась на отопление.
Для нагрева воды (ГВС) в бойлере-аккумуляторе используются вакуумные солнечные коллекторы, установленные с наклоном к горизонту в «зимнем положении», т.е. более вертикально. «Зимнее» положение вакуумных коллекторов в данном случае является более оправданным по причине того, что летом солнечной энергии будет более чем достаточно для нагрева бойлера ГВС, а зимой нет. То есть вакуумные солнечные батареи установлены для более оптимального сбора энергии солнца зимой.
Таким образом, каждый час «работы» солнца используется на нагрев воды для ГВС в бойлере-аккумуляторе. И только когда солнце «не работает» или его недостаточно, для догрева воды в бойлере-аккумуляторе используется тепловой насос.
Тепловой насос, установленный на данном объекте, имеет коэффициент энергоэффективности (СОР) до 4,24(в зависимости от температуры наружного воздуха. Иначе говоря, при потреблении около 2,6 кВт электроэнергии, потребитель получает 11 кВт тепловой энергии. Солнечные коллекторы еще добавляют в общую копилку экономии от 2 до 5 кВт тепла каждый «солнечный час». В итоге имеем достаточно существенную экономию электроэнергии.
Осталось сделать еще один шаг – установить альтернативную электрическую систему для еще большей независимости данного объекта. Но это следующий шаг……..