Солнечные коллекторы тепловые насосы

Содержание:

Солнечный коллектор для отопления

Накопленная в грунте, воздухе или воде солнечная энергия на протяжении всего года используется тепловыми насосами Dimplex в качестве источника тепла для обогрева помещений и приготовления горячей воды. Использование солнца в качестве источника энергии становится более эффективным, когда работа теплового насоса дополняется работой солнечных коллекторов. Дополнительный нагрев при помощи солнечной станции сочетается со всеми системами тепловых насосов, независимо от выбранного источника тепла.

Установка солнечного коллектора для отопления

Солнечный коллектор для отопления может использоваться не только для приготовления горячей воды, а также в качестве поддержания температурного режима в отопительной системе. От этого зависит расчет площади солнечного коллектора: 1,5 — 2,0 м 2 на одного человека.

Наличие в модельном ряде Dimplex различных систем для монтажа на крыше, либо для свободной установки, позволяют с легкостью приспособить солнечные коллекторы необходимой площади к различным условиям.

  1. Защитное стекло
  2. Теплоизоляция
  3. Алюминиевая рама
  4. Коллектор
  5. Теплообменная трубка
  6. Поглотитель солнечной энергии
  7. Задняя стенка алюминиевая

Типовое решение отопления и горячего водоснабжения на базе теплового насоса и солнечного коллектора, со встроенным в систему баком водонагревателем, имеющим независимые теплообменники:

Самый простой способ использования солнечной энергии — это использование ее в сочетании с тепловым насосом Dimplex для горячего водоснабжения. Даже при незначительном облучении, коллектор поглощает бесплатную энергию и использует ее для нагрева воды в бойлере. Если энергии недостаточно, или требуется большее количество тепла, то включается тепловой насос, который обеспечивает систему дополнительной энергией, полученной также из окружающей среды.

Тепловые насосы для горячего водоснабжения Dimplex BWP 30HLW и Dimplex AWP 30HLW готовы к подключению солнечного коллектора, так как имеют встроенные теплообменники. Присоединение коллекторов площадью 4 — 6 м 2 непосредственно к тепловому насосу осуществляется при помощи солнечной станции. Автоматический процесс передачи полученной энергии непосредственно в бак водонагреватель теплового насоса контролируется электронным регулятором.

Вентиляция + солнечный коллектор

Вентиляция жилых помещений со встроенной системой приготовления горячей воды и вспомогательный нагрев при помощи солнечного коллектора Dimplex LWP 300W. Главной задачей подобных систем является комфортное и надежное обеспечение потребителя горячей водой в сочетании с наиболее рентабельным и экологически безвредным использованием энергии путем включения в работу альтернативных источников энергии.

Самым простым способом совместного использования описанных выше систем является приобретение пакета оборудования для солнечной станции SOLP. В комплект поставки включены все необходимые компоненты для установки на крыше. Дополнительно необходимо купить оборудование для соединения бойлера с коллекторами.

Тепловые насосы и гелиосистемы

Нужны ли тепловые насосы и гелиосистемы?

Другими словами всевозможные ухищрения для получения даровой энергии.

Для получения этой энергии у нас есть
три пути:

  • тепло земли
  • излучение солнца
  • энергия ветра
  • Интересно ли экономически получение
    такой энергии? И да и нет. Т.е. ответ, как
    обычно, на поверхности не лежит.

    Солнечное излучение мы можем преобразовать или в электричество при помощи солнечных батарей или в тепло при помощи солнечных коллекторов.

    Солнечные батареи.

    От солнечной батареи (из тех, что предлагаются сегодня на рынке) мы можем получить 130ватт с метра квадратного. Стоимость квадратного метра солнечной панели 10 тыс рублей. Для того чтобы получить 1300ватт и успеть нагреть за день бойлер в 200литров нам потребуется 10 кв.м. и 100 тыс рублей на приобретение панелей. Кроме этого тысяч 20-30 на контролеры, инверторы, аккумуляторы и тысяч 30-50 на монтаж всего этого хозяйства.

    По самым грубым подсчетам усреднено мы можем получать по 15квт.ч (10 часов работы в солнечный день) в течение полугода (зимой эффективность снижается) 1500ватт умножим на10часов получаем 15 кВтч в день, за полгода это составит 15*180=2700 кВтч, стоимость электроэнергии 4руб за кВтч. Наша прибыль составит 2700*4= 11 тыс руб притом, что это очень оптимистичный прогноз.

    Затраты на монтаж, приобретение оборудования и эксплуатационные расходы позволяют предположить окупаемость проекта не раньше чем через 15-17 лет. Иными словами — не интересно. Надо ждать или когда электричество подорожает, или когда солнечные батареи подешевеют.

    То, что в Египте собираются строить огромную солнечную электростанцию, а в Баварии огромные площади засеяны солнечными панелями, не должно вводить вас в заблуждение. У одних полно песка и солнца у других большие льготы за сохранение окружающей среды.

    Ветрогенераторы.

    Энергию ветра подсчитать не просто. Но некоторые выводы сделать можно:

    экономический эффект от полученной ветряной энергии отнесенный к затратам на оборудование и эксплуатацию, весьма и весьма не высок.

    Ориентировочная стоимость оборудования для киловаттного ветряка превысит 500 тыс руб, да еще надо дождаться ветра, которого на широте Москвы не слишком много. Средняя годовая скорость ветра 2,3 м/сек, по некоторым данным до 4м/сек. Реальная выработка электроэнергии от ветрогенератора мощностью 1квт на широте Москвы не превысит 2000 кВтч в год, эффект оценивается в 8 тыс руб.

    При затратах на монтаж и оборудование об окупаемости говорить вообще не приходится.

    Ветроэнергетику пока надо оставить тем, кого угораздило поселиться вдали от центральных электросетей.

    По самым грубым подсчетам, усреднено мы можем получать по 15квт.ч (10 часов работы в солнечный день) в течение полугода (зимой эффективность снижается) 1500 ватт умножим на 10 часов — получаем 15кВтч в день.

    Солнечный коллектор.

    Солнечный коллектор – более эффективный прибор. Но и его применение ограничено условиями и задачами.С задачей отопления на широте Москвы такая установка справляется не лучшим образом.

    Пример: дом площадью 180-200квм. Отапливаемая площадь 120квм, теплопотери 80 ватт/м2, проживает постоянно 5 чел. Система из пяти вакуумных коллекторов и бака накопителя 300л обеспечивает годовую потребность:

    • только водоснабжения на 75%
    • водоснабжения и отопления 15%
    • Проблема в том, что отопление нам нужно в основном зимой, а солнце щедро на тепло в основном летом. Экономический эквивалент 15ти процентов при затратах на отопление дома 20 тыс кВтч составит 20000*0,15=3000 кВтч, по четыре рубля это всего 12 тыс руб.

      Стоимость оборудования и монтажа, даже без эксплуатационных расходов зашкаливает далеко за 20 лет окупаемости. То есть, опять не интересно.

      Но не все так плохо. Есть область эффективного применения гелиоустановок и на широте Москвы.

      Это тот случай, когда у вас есть уличный бассейн, и вы желаете им пользоваться уже с мая. Тогда установка из пяти коллекторов обеспечит вам 99% горячей воды в доме, а излишки тепла будут сбрасываться на подогрев бассейна. Просто греть воду в системе водоснабжения, без уличного бассейна, очень хлопотно – то недогрев, то перегрев. И если первое — беда небольшая, то со второй проблемой надо бороться. А это лишние хлопоты.

      Из выше сказанного следует, что разумно приспособить солнечный коллектор для получения горячей воды с одновременным подогревом чего-то снаружи дома. Есть еще один вариант, но об этом ниже.

      Тепловой насос.

      Тепловой насос – еще один способ получения даровой энергии. Экономический стимул его применения – полученная тепловая энергия больше, чем затраченная электрическая. В различных источниках указываются разные коэффициенты: обычно 3-4, иногда 5-6. последние цифры представляются фантастическими, что-то вроде того, что есть котлы, у которых кпд 107%. Этакий вечный двигатель в комнатном исполнении. Показатель 3-4 кажется более правдоподобным, хотя и здесь есть некоторые сомнения.

      Предположим, что нам потребуется израсходовать на отопление дома 20 тыс кВтч. В этом случае мы заплатим электро сетям 80 тыс руб за сезон при едином суточном тарифе (чтобы было проще считать). Если мы используем для отопления тепловой насос и получаем тепло с коэффициентом 3. тогда мы должны затратить 7тыс кВтч и заплатить за них 28 тыс руб. экономия составит 52 тыс руб в год. При этом за оборудование и монтаж, за бурение скважины надо будет выложить больше миллиона рублей. Пресловутая окупаемость опять за горизонтом двадцати лет. При этом надо заметить, что коэффициент 3 очень и очень маловероятен.

      Так, когда же все-таки полезно использовать солнечные коллекторы, тепловые насосы, солнечные батареи? Ответ, не сей раз, прост – когда у вас нет возможности подключения к центральным электро или газовым сетям. Но и в этом случае, установка дизельного или пелетного котла обойдется, все равно, дешевле. Но! Некоторую часть средств можно выделить на беззаботность и прогресс, тем более, мы не знаем, как быстро будет дорожать солярка и хватит ли на всех пелетт. Может быть, через пару лет альтернативные источники тепла станут основными…

      Теперь о варианте использования солнечного коллектора. Вариант заключается в совместном использовании теплового насоса и солнечного коллектора. Дело в том, что при горизонтальной прокладке рассольного контура теплового насоса происходит вымораживание грунта вокруг контура. И учитывая его заглубленность, мы в течение круглого года рискуем иметь в месте прокладки вечную мерзлоту. Солнечный коллектор, в этом случае, поможет разморозить землю и даже зарядить ее теплом на будущий зимний сезон. Звучит хорошо, но в минусе, как обычно, первоначальные затраты.

      Достаточно бюджетно выглядит установка теплового насоса в случае, когда не надо копать землю. Если вам посчастливилось иметь рядом с домом реку или озеро, и если нет магистрального газа. В этом варианте имеем установку насоса без земляных работ, и стабильный коэффициент в течение всего отопительного периода.

    • Если вам не посчастливилось получить достаточно электрической мощности…
    • Если магистрального газа нет, и не предвидится…
    • Если вас пугает газгольдер, закопанный на вашем участке.
    • Или есть другие причины для использования альтернативы традиционным источникам энергии…

    Тогда и только тогда!

    Звоните. Подберем для Вас подходящий вариант отопления, берегущий окружающую среду.

    Солнечный тепловой насос — принцип работы

    Солнечный тепловой насос – это решение, которое позволяет совместное использование солнечных коллекторов и теплового насоса в единой системе солнечного теплоснабжения. Данное комбинирование солнечного коллектора и теплового насоса позволяет повысить энергетическую эффективность системы, также при эксплуатации системы, снимается вопрос о снижении эффективной работы в межсезонье, потому как комбинированная система (солнечный тепловой насос) предоставляет постоянную, стабильную работу на протяжении всего года.
    Для подробного описания принципа работы солнечного теплового насоса рассмотрим принципиальную схему, изображенную на Рис.1

    Всю систему можно разделить на 4-ре контура, а также выделить 4-ре режима работы системы солнечного теплоснабжения.

    Конструктивными особенностями I-ого контура является то, что в него входят:

    — бак-аккумулятор;
    — циркуляционный насос;
    — подающий теплопровод;
    — обратный трубопровод;
    — конденсатор теплового насоса.

    Ко II-у контуру относятся:

    — дроссель;
    — испаритель;
    — компрессор.

    III-й контур включает в себя испаритель.

    Оборудование IV-ого контура следующее:
    — солнечный коллектор;
    — насос;
    — бак-аккумулятор;
    — обводной байпасный трубопровод.
    Каждый контур имеет свое функциональное название:
    I-й контур в силу включающего в себя оборудования называется «контур циркуляции теплоносителя»;
    II-ой контур известен, как контур циркуляции хладагента в тепловом насосе;
    III-й контур характерен подачей воды из грунтового аккумулятора в испаритель;
    IV-й контур именуется, как система утилизации солнечной энергии с солнечного коллектора.
    Принцип работы солнечного теплового насоса заключается в следующем.
    Нагретый теплоноситель, вследствие отбора тепла полученного при поглощении солнечной энергии, поступает на испаритель теплового насоса, где охлаждается.
    После этого охлажденный теплоноситель, для дальнейшей циркуляции и нагрева, возвращается обратно в бак-аккумулятор. Описываемая последовательность в работе солнечного теплового насоса возможна при нормально солнечной активности. В случае же изменения сезона, погоды или времени суток процесс будет иной. Различие в том, что теплоноситель не будет проходить через солнечный коллектор. Это обусловлено тем, что при прохождении теплоносителя через байпасную линию, а не через солнечный коллектор, теплоноситель избегает тепловых потерь. Для обеспечения работы солнечного теплового насоса в холодные времена года необходимо заменить аккумулятор на грунтовой аккумулятор. При поступлении на испаритель хладагент испаряется, что естественно, учитывая то, что тепло поступающее от солнечного коллектора низкопотенциальное. Вследствие парообразования результирующие сжатые пары поступают в компрессор. Образованные пары имеют температуру 80-85°С, что позволяет нагревать теплоноситель I-ого контура. Теплоноситель нагревается до 65°С и после течет в бак-аккумулятор, откуда поступает на отапливаемую территорию.
    Повышение энергетической эффективности достигается путем сокращения тепловых потерь, что есть следствием из тождественности температур теплоносителя в солнечном коллекторе с температурами окружающей среды. Благодаря этому, также уменьшается потребность в большой площади поверхности, покрываемой солнечными коллекторами, что в результате повышает надежность, как самих солнечных коллекторов, так и всей системы солнечного теплоснабжения (солнечного теплового насоса).

    Рисунок 2. Характер изменение коэффициента эффективности средне- и низкотемпературных СК в течении сезоня

    Для большей детализации и понимания рассмотрим принцип работы солнечного теплового насоса, выделив 4-е режима:

    В случае благоприятствующих климатических условий, также в месяцы с хорошей, либо повышенной солнечной активностью в работе солнечного теплового насоса принимают участие солнечные коллекторы. Соответственно при данном режиме работы нагретая вода посредством солнечного коллектора напрямую подается в системы отопления, горячего водоснабжения.

    Естественно, что для наиболее эффективной работы солнечного коллектора необходимы объемы солнечной энергии. В случае непреднамеренного снижения температуры теплоносителя при подаче составляет ниже 50°С на выходе из солнечного коллектора, повышение температуры теплоносителя будет происходить посредством подогрева на выходе из грунтового контура солнечной энергией.

    Этот режим обусловлен аккумулированием солнечной энергии прямо в грунте. Начальные условия схожи со вторым режимом – изменение температуры теплоносителя на выходе из солнечного коллектора. Данный режим актуален при температурах теплоносителя более 100°С на выходе из солнечного коллектора, при отсутствии потребления сгенерированного тепла. В случае возникновения такой ситуации, теплоноситель подогревается на выходе из грунтового контура путем солнечной энергии в промежуточном теплообменнике, после чего теплоноситель направляется в грунтовой теплообменный аппарат, в котором мы можем проследить аккумулирование солнечной энергии.

    Данный режим предусматривает работу системы теплоснабжения в отсутствии солнечной энергии. В таком случае система будет функционировать, как тепловой насос, где источником энергии является грунт.

    Как не платить за отопление? Солнечный коллектор + тепловой насос! Опыт киевлян

    В переулке Щусева есть уникальный для Киева частный дом, хозяева которого никогда не платят ни за отопление, ни за горячую воду. Его жильцы согреваются зимой с помощью солнечного коллектора, передает Инфобуд.

    Домик двухэтажный, на крыше установлены 11 солнечных коллекторов, которые издалека бросаются в глаза. Через них, как мы потом узнали, проходит вода и нагревается с помощью специальных стекол черного цвета, которые хорошо притягивают солнечные лучи. После этого горячая вода попадает в батареи, вмонтированные в пол и стены, а также течет из крана.

    – Наш дом называется «пассивным», это одна из высших стадий энерговыгодных домов, – говорит Татьяна Эрнст, хозяйка этого жилья, а также единственный в Украине экологический архитектор. – Мы отапливаем его с помощью энергии и тепла солнца и земли. Ну, еще у нас в доме энергосберегающие лампочки, они потребляют электричества на 80% меньше, чем обычные, пишет газета по-Киевски .

    Для своего дома Татьяна купила украинские коллекторы ( их производят в Запорожье). Импортные немного мощнее, но стоят они примерно вчетверо дороже. А наши можно купить по цене $500–800 за штуку. То есть все «солнечное оборудование» обошлось максимум в $8 тыс. – это полстоимости авто-малолитражки.

    – Летом солнечные коллекторы работают, конечно, эфективнее, они полностью покрывают всю потребность дома в горячей воде, мы подогреваем ее еще и для нашего домашнего бассейна, – говорит Татьяна. Для дома без бассейна хватит и четырех коллекторов. Зимой солнечные коллекторы, конечно, не справляются. Поэтому семья Татьяны пользуется еще и так называемым «теплом земли».

    – Бурятся скважины, в них запускается земляной контур (это такая «U-образная» труба), и по этой трубе «бегает» теплоноситель, а именно пропилен. Он с помощью расширяющего и сжимающего компрессоров «забирает» тепло у земли и «отдает» его в дом, передает Инфобуд. Теплоноситель продается в дом уже горячим (+ 50О). В этой технологии земля используется как аккумулятор летнего тепла. Бурение скважины и тепловой насос обошелся в 170 тыс. грн. Таких насосов в Украине пока не производят.

    Температуру в доме можно регулировать. Хозяева «актуального» дома поддерживают ее на уровне 19ОС, потому что воздух теплее этой температуры вреден для легких.

    Татьяна убеждает, что это очень выгодно – один раз поставил, а всю жизнь пользуешься и ни за что не платишь. Кроме того, не выбрасываешь никакой гадости в атмосферу. Свой опыт обустройства дома хохяйка не скрывает, даже создала свой сайт ernst.kiev.ua, где делится им, выложила фото строительства и всевозможные схемы.

    Татьяна Эрнст уже четыре года занимается экологическим строительством. За это время она построила в Украине три «пассивных дома» – кроме своего, еще в Чернигове и Василькове.

    Об актуальности подобных проектов не первый день говорят украинские «зеленые». По словам Владимира Костерина, лидера «Партии зеленых», «экономически выгодным может быть только то, что экологически-безопасно». За такими технологиями будущее, однако, еще не все это понимают.

    Экологически безопасные технологии, как эти солнечные батареи, могут использовать не только отдельные люди, но и предприятия. Даже на уровне государства. К примеру, наладить производство тех же тепловых насосов. Это поможет создать дополнительные рабочие места.

    Солнечные коллекторы тепловые насосы

    Гибридная отопительная система (ТН+солнечный коллектор).

    Затраты на отопление до 4-х раз меньше, чем при отоплении магистральным газом!

    Гибридная отопительная система — это гибрид солнечной и геотермальной отопительных систем, является бестопливной и по этому экологически чистой! Теперь, не смотря на суровые климатические условия России, владельцы тёплых, энергоэффективных домов имеют возможность использовать экологически чистое тепло со стоимостью гораздо меньшей, чем любые топливные отопительные системы.

    На сегодняшний день стоимость тепловой энергии для отопления частных домов выглядят приблизительно так :

  • Электроэнергия 1кВт*час ………………….. 3,37 рубля (1,37 рубля ночной тариф)
  • Дизтопливо (литр) 1кВт*час= 39р/(8.9*0.9)=4,87 рубля
  • Сжиженный газ (литр) 1кВт*час=18/(6,9*0.9)=2,89 рубля
  • Тепловой насос 1кВт*час=3,37/4=0,84 рубля
  • Магистральный газ 1кВт*час=5,14/8,9*0,9=0,64 рубля (без стоимости обслуживания)
  • Гибридная отопительная система 1кВт*час = 0,46 рубля
  • Гибридная отопительная система с большим тепловым аккумулятором 1кВт*час = 0,18 рубля (если есть ночной тариф)
  • Для примера возьмём Дом, построенный по СНиП площадью 200м2, который имеет тепловые потери около 10 кВт, что требует для поддержания температуры внутри +20С, при морозе на улице -30С, греть дом тепловой мощностью 10 кВт.

    Те же 10 кВт необходимы дому площадью 350 м2, построенному по энергоэффективной технологии, или Пассивному дому площадью 580 м2.

    Гибридная система, для нашего примера, будет состоять из батареи водяных солнечных коллекторов тепловой мощностью 16 кВт и геотермального теплового насоса мощностью 9,4 кВт (режим 0С/35С).

    Для рассмотрения нашего примера возьмем некоторые климатические данные.

    Годовой тепловой баланс дома для Подмосковья выглядит следующим образом:

    Итого (кв*ч) :

  • летний избыток -9325
  • зимний недостаток 11305
  • (*) — площадь Солнечных Коллекторов «нетто». «Нетто» — это площадь «брутто» умноженная на апертурный коэффициент и КПД коллектора.

    Гибридная отопительная система работает так, что солнечное тепло сразу подаётся в системы ГВС и отопления дома (тёплые полы), избыток дневного тепла сохраняется в тепловом аккумуляторе для дальнейшего использования ночью и в последующие дни. Если солнечного тепла не хватает, то в работу автоматически включается тепловой насос.

    Летом избыток солнечного тепла (9 325 кВт*часов) закачивается в геотермальный контур, повышая его температуру до +12+18С к началу грядущего отопительного сезона, что повысит эффективность работы теплового насоса на 30-50% в отопительный сезон.

    Суммарный тепловой дефицит зимой (11 305 кВт*часов) покрывается работой теплового насоса.

    На что тепловому насосу потребуется около 2500 кВт*часов электроэнергии стоимостью около 8400 рублей (если нет ночного тарифа).

    Гибридная отопительная система имеет теплоаккумулятор большего размера и позволяет включаться тепловому насосу только в ночное время, при стоимости электроэнергии в 3 раза меньше, чем днём.

    В итоге требуемые на отопление 18149 кВт*часов тепла в год обойдутся домовладельцу в скромную сумму 3425 рублей или 18 копеек за 1кВт*час, для гибридной системы , с ночным тарифом электроснабжения.

    И около 46 копеек за 1кВт*час. Для гибридной системы, без ночного тарифа электроснабжения.

    Единственный недостаток Гибридной отопительной системы — это установочная стоимость, которая может быть существенно выше стоимости подключения магистрального газа.

    Установочная стоимость гибридной системы составляет окло 1000 $ за 1кВт суммарной тепловой мощности.

    Преимущества, которые Вы получаете:

    • Независимость от энергомонополий. Система требует минимальной подведённой мощности электроснабжения, от 3кВт.
    • Затраты на отопление до 4-х раз меньше, чем при отоплении магистральным газом, и до 25-и раз при отоплении дизтопливом или сжиженным газом.
    • Гибридная отопительная система открывает дорогу к строительству полностью Автономного дома, в любом живописнейшем месте, особенно в регионах с резко-континентальным климатом, где зима морозная и солнечная.
    • Гибридная отопительная система позволяет построить дом круглогодичного проживания даже в Садовом товариществе, и при этом иметь минимальные эксплуатационные издержки.
    • Гибридная отопительная система подходит для домов ЭКОпоселений с жесткими требованиями для сжигания углеводородов.
    • Мощная батарея солнечных коллекторов позволяет нагреть бак ГВС даже если солнышко выглядывало на 1,5-2 часа в день. Это решает проблему эффективности использования солнечных коллекторов в средней полосе России, где солнечная энегия поступает очень неравномерно в течении года. Суммарный запас горячей воды составляет от 580 до 1150 литров. А для системы с большим тепловым аккумулятором , более 1500литров.
    • Излишки тепловой энергии, получаемые летом, аккуратно накапливаются в геотермальном тепловом аккумуляторе.
    • Летний нагрев геотермального теплового аккумулятора позволяет увеличить эффективность (СОР) теплового насоса на 25%, мощность перекачиваемого тепла на 50% и позволяет сместить рабочую точку теплового насоса из предельной 0С/+35С, в комфортную +10С/+35С, что увеличивает ресурс работы теплового насоса.
    • Европейские производители тепловых насосов рекомендуют устанавливать тепловые насосы на 70% от требуемой отопительной мощности в самую холодную пятидневку и использовать дополнительные электрические мощности для догрева. В Гибридной отопительной системе эта проблема решается автоматически мощной батареей солнечных коллекторов, которые эффективно работают в морозные солнечные дни.
    • Гибридная отопительная система делает дом экономически выгодным, ликвидным на рынке недвижимости. Например, уже сейчас мало кто хочет иметь автомобиль с высоким расходом топлива. Так же и дома с высокими эксплуатационными издержками становятся слаболиквидными.
    • Установочную стоимость можно существенно снизить, если часть системы заложить на стадии монтажа фундамента будущего дома.
    • Гибридная отопительная система — это, наконец, просто выгодное вложение денег с годовым доходом более 10%. Через 20-30лет ваши дети и внуки по достоинству оценят ваше приобретение.
    • Преимущества установки Солнечной гибридной отопительной системы.

      Для отопления компактного современного дома площадью до 200кв.м, утеплённого не хуже СНиП, требуется мощность не более 10кВт. Классический Немецкий Пассивный дом, построенный в Европейской части России, потребует всего 3-4кВт тепловой мощности в 30-ти градусный мороз. Согласитесь, что ради таких не значительных мощностей тащить к дому газовую трубу, устанавливать огромные газовые котлы, вешать металлоёмкие радиаторы, тратить время и средства на согласование всех подключений, не совсем разумно.

      Решить проблему отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования, для не огромного, тёплого дома, можно установив гибридную отопительную систему. На сегодняшний день — это наиболее гармоничное, экологически чистое и дружественное с природой и человеком инженерное решение.

      Для тепловой мощности в 10 кВт , отопительная система потребляет из электросети в среднем не более 2кВт, даже меньше чем обычный электрический чайник.

      Почему желательно не более 10 кВт?

      Просто для отопительной мощности до 10 кВт всё получается очень красиво, гармонично и конкурентно с классическими топливными отопительными котлами и кондиционерами.

      Стоимость системы прямо пропорциональна отопительной мощности, по этому мощности в 20, 30, 50 кВт требуют уже огромных начальных инвестиций. До 10кВт стоимость «под ключ» очень высока, но при этом ещё доступна каждому грамотному застройщику.

      Снизить издержки по установке можно, если позаботится об этом на стадии проектирования будущего дома. Это позволит, в большинстве случаев, избежать дорогостоящих буровых работ. Первые действия по установке Гибридной Отопительной Системы начинаются после снятия плодородного слоя грунта под фундамент, устройства дренажа или канавы под ограждения.

      Тепловые потери в 10 кВт примерно соответствуют площади дома в 200м2, построенному по СНиП, или 350 м2, для дома построенному по энергоэффективной технологии. Эти размеры очень хорошо согласуются с принципами разумной достаточности, компактности и уюта, а удельный расход тепла меньше 50 Вт на кв.м. позволяет избавится от металлоёмких высокотемпературных радиаторных батарей.

      Благодаря низкотемпературному принципу отопления , достигается максимальный комфорт проживания, за счёт 100% площади тёплого пола, (плинтусов, стен или отопительных (охладительных) панелей).

      Тепловые насосы мощностью до 10кВт ещё не требуют 3-х фазного электроподключения. Вполне достаточно обычной сети 220В.

      Гибридная отопительная система использует ВСЁ тепло от солнечных коллекторов по принципу: ГВС — Отопление — Запас на Зиму. Чем больше солнечных коллекторов, тем лучше. Всё тепло сортируется автоматически, не зависимо есть хозяева дома или нет, есть расход горячей воды Летом или нет.

      Стоимость, гарантия, обслуживание.

      Лучше всего когда всю Отопительную систему от начала и до конца собирает один подрядчик. В случае каких то проблем, это исключает перекладывание ответственности друг на друга , если подрядчиков 2 и более.

      Например, как часто бывает, тёплые полы делают одни, геотермальный контур другие, а тепловой насос ставят третьи. В итоге одно с другим не совмещается, или работает очень плохо.

      Что бы этого не происходило, желательно сделать всё вместе и сразу. На дом в 120м2 (6кВт) , стоимость оборудования (без стоимости монтажных работ) для гибридной отопительной системы обойдётся в сумму от 700 тыс. рублей, включая горячее водоснабжение и пассивное охлаждение. За эти деньги вы получаете:

    • ДВА полноценных неисчерпаемых источника тепла в виде геотермального контура и батареи солнечных коллекторов, (вместо газа, солярки и дров)
    • «котёл» в виде теплового насоса с потреблением не более 1.3кВт в рабочем режиме.
    • источник холода для пассивного охлаждения летом
    • буферную ёмкость со свободными входами для подключения 2-х любых дополнительных источников тепла, например, резервный котел на дровах, дизельный котёл или теплообменник от камина.
    • бак для горячего водоснабжения с бесплатной (70% времени в году) горячей водой от солнечных коллекторов.
    • Наша организация дает гарантию 2 года на всё установленное оборудование, 2 года бесплатного обслуживания, и 10 лет гарантии на геотермальный контур.

      Затем абонентское обслуживание не более 8 тыс. рублей в год.

      Альтернативное тепло: тепловые насосы и солнечные коллекторы

      Вопросы энергосбережения и экономии ресурсов в последнее время поднимаются все чаще. Еще недавно основные потребности в энергии человечество удовлетворяло за счет сжигания различных ресурсов, которые в большинстве своем относятся к невозобновляемым. Прежде всего, это, разумеется, нефть, газ, уголь и уран. Едва ли не единственным исключением является гидроэнергетика. Но ГЭС не может удовлетворить все потребности, к тому же развитие атомной энергетики сейчас находится под большим вопросом. Так уж парадоксально устроен человек: все согласны с мыслью о том, что сжигание топлива вредно для экологии, но мало кто готов сократить потребление в ущерб собственному комфорту. При этом уже несколько десятилетий ведутся разговоры о том, что запасы углеводородов когда-нибудь кончатся. Иногда называются и конкретные сроки, правда, первые из них уже прошли. Тем не менее топливо и энергия постоянно дорожают, и тенденций к обратному не наблюдается.

      В любом доме основные энергетические затраты приходятся на отопление и получение горячей воды, остальные — на работу электроприборов. Сократить потребление электричества возможно, приборы каждого нового поколения гораздо более экономичны, чем их «предки». С отоплением сложнее, для снижения затрат требуется целый комплекс дорогостоящих мер, направленных на утепление жилья.

      Увеличение стоимости топлива заставляет все чаще обращать внимание на альтернативные источники, которые раньше ввиду экзотичности, сложности и дороговизны практически не использовались. Все такие источники можно разделить на две группы: первая, к примеру ветряки и солнечные батареи, вырабатывает электричество, вторая собирает тепловую энергию, которая буквально «валяется под ногами» и падает на нас с неба. К ней относятся гелиостанции и тепловые насосы.

      У каждой из этих групп своя «зона ответственности». Энергии, полученной от солнечной батареи и даже ветряка, вряд ли хватит для обогрева, преобразовать тепло воды в электрический ток со сколько-нибудь заметным КПД тоже не удастся. Установки, вырабатывающие электроэнергию, экономически оправданны не во всех регионах, в отличие от систем «альтернативного отопления», которые можно использовать практически везде с высокой степенью эффективности. Сейчас во многих странах Европы и США эти системы вырабатывают довольно значительную долю тепловой энергии, и этот рынок очень быстро развивается. Преимуществом таких устройств является низкая себестоимость энергии, экологическая безопасность и отсутствие вредных выбросов, а также частичная или даже полная автономность.

      СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ

      Гелиоустановки, т. е. устройства для получения энергии от Солнца, можно разделить на солнечные батареи, вырабатывающие электричество, и коллекторы, используемые для нагрева воды. Несмотря на все конструкторские ухищрения, КПД солнечной батареи до сих пор остается не слишком высоким. Вероятно, в дальнейшем ситуация изменится, но пока к ним прибегают крайне редко. А вот с помощью солнечного коллектора вполне реально собрать довольно ощутимое количество тепла, причем практически бесплатно.

      Плоский, или плоскопанельный, коллектор
      Представляет собой короб, накрытый стеклом. Внутри размещается змеевик — изогнутая медная трубка, к которой приварены пластины — абсорберы. Возможно и более сложное строение в виде параллельно расположенных трубок. Это делается для уменьшения сопротивления, возникающего при прохождении теплоносителя. Солнце нагревает пластины, те передают тепло трубке, а она в свою очередь — циркулирующей в ней жидкости. Конструкция проста, но часть энергии неизбежно рассеется в окружающий воздух за счет конвекции. Для сбора максимального количества энергии требуется обеспечить как можно большее поглощение тепла на пластинах абсорбера и уменьшить тепловые потери в самой панели. Общеизвестно, что лучше всего поглощают тепло черные тела, но использование обычной краски не дает хороших результатов. Чаще применяют селективное покрытие абсорберов, которое препятствует конвекционным потерям энергии. Нижнюю часть короба заполняют утеплителем — слоем минеральной ваты.

      Свои требования предъявляются и к стеклу. Оно должно быть достаточно прочным, т. е. толстым, чтобы выдерживать град. Одновременно оно обязано быть максимально прозрачным, и тут как раз наоборот — чем тоньше, тем лучше. Важно и качество обработки поверхности. Обычно в ход идет закаленное оптическое стекло, в котором максимально снижено содержание металлов. Его коэффициент светопропускания превышает 90 %. Для сравнения, у обычных оконных стекол этот коэффициент может составлять примерно 80–85 %. Каждый лишний процент здесь важен, ведь вся энергия, задержанная стеклом, до абсорбера просто не дойдет и пропадет без толку.

      Полностью избавиться от конвекционных потерь в плоском коллекторе не удастся. Как ни крути, абсорбер будет отдавать часть энергии «на улицу», в воздух. В большинстве случаев с этим приходится смириться, хотя производители и предпринимают различные ухищрения с целью минимизации потерь. В современных моделях корпус тщательно герметизируют. Это препятствует попаданию внутрь пыли и влаги, увеличивает коррозионную стойкость элементов и препятствует образованию конденсата на внутренней поверхности стекла. Конденсат, в соответствии с законами физики, выпадает по утрам и препятствует прохождению солнечных лучей. Днем-то он, конечно, испарится, но до этого панель будет работать не в полную силу. Иногда корпус заполняют инертным аргоном. Теплопроводность аргона ниже, значит, потери еще снижаются.

      Конвективные потери неизбежно возрастают при уменьшении температуры окружающего воздуха. При отрицательных температурах эффективность плоских коллекторов невелика: солнца обычно и так немного, а большая часть собранного на абсорбере тепла уйдет впустую, в воздух. Способ избавиться от таких потерь прост — надо удалить воздух.

      Вакуумные коллекторы
      Откачивать воздух из плоского ящика не имеет смысла, конструкция окажется чересчур хрупкой. Поэтому в вакуумных коллекторах используются параллельно расположенные трубчатые стеклянные элементы, собираемые в модуль. Трубки сделаны по принципу термоса и изготовлены из высококачественного оптического стекла. Внутреннюю часть трубки иногда гранят или делают U‑образной. Конечно, по сравнению с плоскими панелями, такие модули получаются сложнее и дороже, но вакуумные коллекторы собирают тепла примерно в 1,2–1,4 раза больше, хорошо работают зимой, к тому же способны получать энергию от рассеянного и отраженного света (в облачную погоду и от снежного наста). Существуют различные конструкции модулей: в простых для замены трубок при их повреждении придется сливать теплоноситель из системы, более сложные допускают замену «на ходу».

      Прямопроточные вакуумные коллекторы. Внутрь стеклянной колбы устанавливается коаксиальная медная трубка с приваренной абсорбирующей пластиной. Холодный теплоноситель течет по внутренней части трубки, в ее конце перетекает во внешний контур, нагревается, перетекает в магистральную трубу модуля, а затем и в общую магистраль.

      Вакуумные коллекторы с принципом «тепловой трубы». Стеклянная колба такая же, а вот принцип работы совершенно иной. Внутри герметичной медной или стеклянной тепловой трубки находится небольшое количество жидкого теплоносителя: воды, антифриза или аммиака. Чтобы уменьшить температуру кипения, из трубки можно откачать часть воздуха. Один конец трубки выводится наружу и вставляется в теплообменник. Нагретый теплоноситель вскипает, пар поднимается наверх, передает тепло воде, конденсируется и стекает обратно. Это наиболее технически совершенная на данный момент конструкция, к тому же замена трубок при необходимости очень проста. Единственное ограничение — такие коллекторы нельзя устанавливать горизонтально, собирающая магистраль должна находиться выше трубок.

      Другие элементы гелиосистемы
      Модули коллекторов можно установить на горизонтальной или вертикальной плоскости, закрепить на крыше или встроить в нее. Для этого понадобятся различного рода крепежные элементы, поставляемые производителями отдельно. Однотипные модули допускают возможность соединения в «батарею». При монтаже особое внимание следует уделить расположению модулей. Понятно, что максимально эффективная работа будет в том случае, если солнечные лучи падают на поверхность строго перпендикулярно. Сделать следящее устройство, разворачивающее модули, в принципе возможно, такие разработки есть, но на практике эти решения почти не применяются: стоимость аппаратуры окажется выше цены всей гелиосистемы. Следует учесть и то, что Солнце зимой поднимается ниже, чем летом, а значит, оптимальный угол наклона модулей различается. В северных районах их можно поставить вертикально и улавливать лучи, отраженные от снежного наста. Если для работы достаточно одного–пяти модулей, их обычно соединяют последовательно, один за другим. При одновременной установке большого количества модулей возможно параллельное соединение отдельных частей системы с целью уменьшения потерь на сопротивление протеканию теплоносителя.

      Сами по себе солнечные коллекторы — всего лишь часть системы, причем не самая дорогая. Для обеспечения горячей водой необходим теплоизолированный накопительный бак с устройствами контроля и управления. В одноконтурных системах в коллектор поступает та вода, которая в дальнейшем расходуется из бака. Преимущества — простота, высокий КПД, недостатки — повышенные требования к чистоте и жесткости воды, образование накипи и коррозия от растворенного в воде кислорода. К тому же зимой вода может замерзнуть, повредив установку. В двухконтурных системах используется отдельный контур теплоносителя, который передает энергию воде с помощью теплообменника, обычно змеевика, встроенного в бак. В качестве теплоносителя, как правило, используют специальные антифризы с низкой температурой замерзания. Преимущества — высокая надежность и долговечность системы, высокая коррозионная стойкость и отсутствие выпадения солей в контуре. Недостаток — немного уменьшается эффективность работы и требуется периодическая, раз в пять–семь лет, замена антифриза.

      Помимо этого, различают системы с естественной циркуляцией (термосифонные), когда горячий теплоноситель поднимается в бак, располагающийся выше коллектора, и системы с принудительной циркуляцией, у которых в контур встраивается небольшой насос. Также по типу заполнения теплоносителем различают системы постоянного заполнения и самоопорожняющиеся. В первом случае (при двухконтурной системе) в конструкцию вводится мембранный бак, компенсирующий тепловое расширение, и клапан для удаления воздуха из системы. В самоопорожняющихся коллекторах объем контура больше объема теплоносителя. При отключении насоса гелиоконтура жидкость из коллектора сливается в бак. Такой тип системы особенно удобен при периодическом проживании: теплоноситель служит дольше.

      За работой системы в целом следит контроллер, управляющий циркуляционными насосами и нагревательными элементами. Часто большинство элементов системы собраны с баком воедино, что упрощает монтаж и техническое обслуживание. На коллекторе и внутри бака устанавливают датчики температуры. Система включается, когда температура теплоносителя в коллекторе начинает превышать температуру воды в баке. Понятно, что, если теплоноситель холоднее воды, включать циркуляцию бессмысленно. Иногда предусматриваются и другие датчики, измеряющие температуру в помещении и на улице. В современных установках контроллер — сложное электронное устройство, позволяющее работать по различным программам.

      Чтобы получить больше тепла и не зависеть от солнечной погоды, баки оснащают системами дополнительного подогрева: тэном, а иногда и еще несколькими контурами, которые могут работать от котла или теплового насоса. Тут есть еще одно интересное преимущество. Днем основной приток энергии придет от коллектора, а ночью, возможно, потребуется дополнительный электроподогрев. При использовании многотарифного счетчика горячая вода будет доступна в любое время суток, а затраты на электричество существенно снизятся.

      ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ

      Энергию можно получать не только напрямую от Солнца. Есть куда более близкие к нам низкотемпературные источники, а именно воздух, вода и почва. Отобрать энергию поможет устройство, называемое тепловым насосом. Такие установки сложнее и дороже солнечных коллекторов, но более эффективны и способны собирать тепловую энергию из окружающей среды вне зависимости от погоды. Принцип действия довольно прост: теплоноситель поступает к установке, охлаждается в ней на несколько градусов, а полученную энергию можно использовать для нагревания воды и обогрева помещений.

      Основной элемент системы — сам тепловой насос, устанавливаемый в помещении. Чаще всего, чтобы объяснить его принцип действия, используют метафору «холодильник наоборот».

      В контуре насоса циркулирует фреон — жидкость с низкой температурой кипения. В испарителе фреон превращается в пар
      и отбирает тепло от теплоносителя наружного контура системы. Затем пар сжимается компрессором, при этом его температура повышается. Горячий сжатый пар поступает в конденсатор, передает тепло на теплообменник, соединяющийся с системами отопления и горячего водоснабжения,
      а сам снова превращается в жидкость. Далее за счет перепада давлений фреон проходит через дроссельный клапан и снова попадает в испаритель, после чего цикл повторяется.

      Иногда вместо водяного отопления используется воздушное, т. е. в качестве теплоносителя выступает воздух. Сами корпуса насосов, устанавливаемых в помещении, имеют надежную шумо- и виброизоляцию компрессора и работают практически бесшумно.

      Как уже упоминалось, источниками энергии могут быть воздух, вода или грунт. В соответствии с этим все насосы делятся на три категории. Отдельно упоминать насосы, в которых в роли горячего теплоносителя выступает воздух, мы не будем: принцип работы системы у них аналогичен, а доля на рынке невелика.

      «Воздух-вода». По принципу действия эти насосы сходны с кондиционерами. Стоят они относительно недорого, монтируются просто. Такие насосы, как и кондиционеры, выпускают в вариантах «моно» или «сплит». Моноблоки можно монтировать снаружи здания, при этом экономится место и решается проблема шума. При внутренней установке моноблок получает и возвращает наружный воздух через шланги.

      В сплит-системе используются два блока: наружный с вентилятором и испарителем и внутренний с конденсатором и автоматикой управления. Компрессор может располагаться в любом из блоков. Недостаток — плохая работа зимой: чем холоднее воздух, тем сложнее отобрать у него энергию. При температурах воздуха ниже десяти-двадцати градусов мороза насос практически перестает работать. Некоторый интерес представляет установка такого насоса в систему вентиляции дома. Выходящий воздух имеет температуру порядка 15–25 °C, использовать это тепло можно, хотя большой производительности ждать, разумеется, не приходится.

      «Вода-вода». Даже зимой в водоемах температура воды составляет 4 °C, а в скважинах — еще больше, т. е. насосы, использующие воду в качестве теплоносителя, способны работать при любом морозе. Теплоноситель подается с помощью обычного насоса, в качестве его источника может выступать пруд, река или скважина. Отработавшая вода сливается в тот же водоем или соседнюю скважину. По энергоэффективности такие насосы наиболее экономичны, немногим сложнее воздушных, однако и у них есть недостатки. Примерный требуемый расход воды для небольшого дома составляет несколько кубометров в час. Близко расположенные водоемы есть далеко не у каждого дома. Использовать скважины реально не во всех случаях. Грунт должен быть достаточно проницаем, чтобы обеспечить быстрое пополнение воды в эксплуатационной и понижение уровня в нагнетательной скважинах. Обычно рекомендуемый перепад высоты от теплового насоса до зеркала источника — не более 15–20 м, с его увеличением возрастают затраты на перекачку. Внешняя вода обычно содержит примеси, так что потребуются меры по ее предварительной очистке. Периодически придется проводить чистку контура первичного теплообменника. Не следует забывать и о защите системы при возможном замерзании воды зимой.

      «Рассол-вода». Грунт — самый стабильный источник тепловой энергии, получающий ее как от солнца, так и от земного ядра. Влияние Солнца на температуру почвы ощущается на глубинах до 6–8 м, на уровне ниже 10 м ее температура практически постоянна, не зависит от времени года и понемногу увеличивается с возрастанием глубины.

      Разумеется, «принести» грунт к насосу не получится, отбор осуществляется с помощью теплоносителя (чаще всего гликолевого антифриза), текущего по пластиковым или металлопластиковым трубам, проложенным в его толще. Такие насосы относятся к замкнутым системам и, несмотря на дороговизну, занимают большую часть рынка. Однажды установленный контур способен служить не менее сотни лет. Теплообменник в таких системах может быть двух типов.

      Горизонтальный коллектор. В качестве первичного контура теплообмена используются трубы, укладываемые на большой площади и относительно небольшой глубине, порядка одного–трех метров. В зависимости от особенностей грунта и рельефа выделенного участка подбирается схема укладки: зигзаг, петли, змейки, горизонтальные или вертикальные спирали разных форм. Обычно используются несколько параллельно соединенных контуров, подключенных
      к общему распределительному коллектору. Чтобы не тратить энергию на прокачку жидкости через всю систему, в теплую погоду часть контуров можно перекрывать. Для горизонтальных коллекторов основной источник тепла — солнечная радиация, поэтому для эффективного теплосъема площадь, под которой расположен коллектор, в дальнейшем можно использовать только в качестве газона или лужайки. Затенять ее деревьями или тем более ставить строения нельзя. Размер такой лужайки может в два-три раза превышать отапливаемую площадь дома, что не всегда приемлемо. Если поблизости найдется подходящий водоем, коллектор лучше поместить в воду.

      Вертикальный грунтовой зонд. Трубы теплообменника опускают в скважину большой глубины. Стоимость работ возрастает с увеличением глубины бурения, поэтому вместо одной глубокой скважины обычно предпочитают пробурить несколько глубиной 50–100 м. Бурение стоит дороже, чем открытые земляные работы по установке горизонтального коллектора, но занимаемая площадь минимальна, к тому же расчетная температура грунта несколько выше. Она составляет 7–10 °C в зависимости от его вида, а значит, уменьшается расчетная длина трубопровода. Чаще всего используется U‑образная конструкция зонда: в скважину на все ее глубину опускают две петли труб, реже другое их количество. Возможно также коаксиальное расположение: по внутренней трубе «рассол» с помощью циркуляционного насоса подается вниз, а поднимается к испарителю по одной либо нескольким наружным. Затем скважину
      с трубами заполняют цементной смесью, что обеспечивает стабильный теплообмен и защиту труб. Иногда вместо бурения скважин можно обойтись забивкой свай, на которых ставится строение с заранее залитыми в них зондами. Разумеется, такой вариант возможен только при новом строительстве.

      Эффективность насосов
      Многие насосы не только используются для получения тепла, но и работают в обратном режиме, охлаждая помещение в жаркий день, правда, для этого требуется дополнительное оборудование.

      Для определения эффективности прибегнем к сравнению с традиционными системами, т. е. тепловыми котлами и холодильными установками. Коэффициент трансформации показывает, какую тепловую мощность насос производит на один затраченный киловатт электроэнергии, и зависит от нескольких параметров. Чем меньше разность температур в первичном контуре и между ним и нагреваемой жидкостью, тем он выше. Обычно низкотемпературный теплоноситель в контуре теплового насоса уменьшает свою температуру на 3–5 °C. Отбирать больше тепла невыгодно, дешевле увеличить прокачиваемый объем теплоносителя. Высокотемпературный теплоноситель способен максимально нагреваться до 50–60 °C, а во многих случаях достаточно и 35 °C. Коэффициент трансформации записывается в форме: B0/W50 или, к примеру, A35/W20. Цифры означают расчетную температуру в первичном и отопительном контурах, буквы — тип теплоносителя (от английских слов «brine», «water» и «atmosphere» — «рассол», «вода» и «воздух»). Таким образом, в первом случае перед нами тепловой насос типа «рассол-вода», работающий на отопление, а во втором — «воздух-вода», включенный в режим охлаждения.

      Средний коэффициент трансформации для насосов типа «воздух-вода» составляет 2,5–3,5 (A2/W35), «вода-вода» — 5–6 (W10/W35), «рассол-вода» — 4–5 (B0/W35). При дальнейшем увеличении температуры на каждый градус коэффициент уменьшается примерно на 2,5 %.

      ПРОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

      Для создания полноценной системы получения тепловой энергии с помощью гелио-установки или теплового насоса потребуется еще несколько элементов. Устройство накопительного бака для солнечного коллектора было описано выше. Тепловые насосы разных производителей имеют различные комплектации и схемы подключения, бывают одно- и многоконтурными (в данном случае имеется в виду количество «горячих» контуров), могут также подключаться к собственному отопительному баку или баку коллектора. В отопительный контур автономной системы обычно заливается антифриз, второй контур используется для ГВС. Конкретную схему выбирают исходя из потребностей, различные элементы могут коммутироваться в разных сочетаниях. Устройства защиты и контроллер чаще всего собраны с насосом в единое целое, а вот циркуляционные насосы, мембранные расширительные баки замкнутых контуров, системы дополнительного подогрева, различные датчики и иное оборудование могут находиться буквально «где угодно», хотя обычно многие из них все-таки скомпонованы в корпусе насоса. В последнее время появились отдельно поставляемые подключаемые к контроллеру модули, позволяющие дистанционно управлять системами через мобильную связь и Интернет. Вообще говоря, контроллер и устройства управления тепловыми насосами сложнее тех, что в накопительных баках солнечных коллекторов. Это связано с тем, что коллекторы в первую очередь используются для приготовления горячей воды, а насосы — еще и для отопления. Совместному использованию обеих этих функций коллектором ничто не мешает, но тепловой насос гораздо меньше зависит от погоды, так что в отопительный сезон ему потребуется меньшее количество энергии, получаемой от других источников. К тому же. чтобы собрать количество энергии, пригодное для отопления, понадобится неоправданно большое число модулей. Впрочем, любой современный контроллер позволяет запрограммировать различные температуры и режимы работы, в том числе совместной.

      Один из интересных вариантов режима нагрева — антибактериальный. Как уже упоминалось, во многих случаях достаточно температуры в 35 °C. Это вполне комфортное значение, расход энергии при приготовлении такой воды невелик. Однако при этой температуре в воде прекрасно размножаются и всевозможные бактерии. Время от времени, по заранее заданной программе, контроллер нагревает воду в контуре ГВС до 60–65 °C. Чаще всего для этого нужен дополнительный подогрев, но время нагрева, а значит, и расход энергии на термическую дезинфекцию не слишком велики.

      И последние, но самые важные для потребителя контуры системы — магистраль горячего водоснабжения и/или устройства отопления. О первом особенно упоминать не будем — это трубы, смесители, мойки, сантехническое оборудование, возможно, насосы. Что касается отопительных устройств, тут ситуация интереснее. Самое известное — различные батареи и радиаторы отопления. Конструкция их, можно сказать, проверена веками, однако имеет существенные недостатки. Прогрев помещения при использовании радиаторов неравномерен, к тому же их размер довольно велик. Тем не менее такие отопительные устройства применяются часто: их монтаж достаточно прост, а установка возможна и в старых домах. Для автономных систем применяются в основном стальные, алюминиевые и биметаллические радиаторы. Классические чугунные обладают высокой тепловой инерцией и не так эффективны. Основной недостаток — для работы радиатора теплоноситель в контуре должен быть нагрет до высокой температуры, хотя бы 50–60 °C, во многих случаях и больше. Тепловой насос способен произвести такой нагрев, но коэффициент эффективности у него уменьшится.

      В последнее время все большую популярность приобретают низкотемпературные системы обогрева — теплые полы. Нас интересуют жидкостные разновидности, а электрические, с греющим кабелем, принципиально ничем (кроме высокого потребления электроэнергии) от них не отличаются. Такие отопительные системы устанавливаются при строительстве или капитальном ремонте здания. На пол укладывают теплоизолятор, а на нем размещают меандр — цельную пластиковую или стеклопластиковую трубу, изогнутую петлями. После систему обогрева заливают стяжкой. К каждому контуру можно подключить отдельный терморегулятор и датчики температуры и перегрева. Оптимальная температура для теплого пола — не более 35 °C, больше и не нужно, к тому же при нагреве до 40–50 °C стяжка начинает разрушаться. Использование теплого пола по сравнению с радиаторами позволяет сэкономить энергию и полезную площадь, к тому же обеспечивает более комфортный и быстрый обогрев: теплый воздух идет снизу вверх по всей обогреваемой площади. Недостаток — помимо более высокой стоимости, для установки требуется квалифицированный персонал и сложные расчеты с применением специальных программ.

      ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СИСТЕМ АВТОНОМНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

      Полный расчет системы может выполнить только специалист: слишком много различных факторов надо учесть. Для этого разработаны соответствующие компьютерные программы. Однако предварительный подсчет реально сделать и самостоятельно. Тепловое оборудование может работать в моновалентном или бивалентном режиме. В первом случае даже в самые холодные дни его мощность должна превышать необходимый расход энергии. На практике этот режим применяется редко: цена оборудования растет, а большую часть времени оно работает впустую. В бивалентном или моноэнергетическом режиме часть энергии поступает от других источников: тепловых котлов различных типов или электрических нагревателей. На практике оптимально, если за счет коллекторов или тепловых насосов обеспечивается 60–70 % от среднегодовой потребности (или от потребности в энергии во время проживания, если не планируется круглогодичная эксплуатация).

      Типовая задача выглядит так. Требуется оптимизировать затраты по снабжению горячей водой и отоплением отдельного небольшого дома с круглогодичным проживанием. Вода и электричество подведены. Конкретные параметры дома и число людей могут варьироваться. Обычно традиционно используются печи или котлы, работающие на жидком или твердом топливе. Если есть газовый котел, задача решается довольно просто: у нас газ пока стоит дешевле, чем энергия, полученная от теплового насоса. Но, во‑первых, газ есть не везде, а стоимость его подключения (если это вообще реально) в последнее время сопоставима с ценой насоса. А во‑вторых, даже тут можно сэкономить, установив солнечный коллектор, ведь затраты на производство энергии с его помощью вообще близки к нулю: требуется только энергия на работу циркуляционного насоса. Хотя в наших условиях при наличии газового котла об альтернативах думают редко: ведь на гелиостанцию придется потратиться сразу, а окупится она только через годы.

      При расчете потребления тепла в таком абстрактном доме учитываются две составляющие: горячая вода и отопление. Первую величину в течение года можно считать постоянной, вторая максимальна в зимние месяцы и падает летом практически до нуля, а то и до «отрицательной величины» (на которую все равно придется потратить некий денежный эквивалент): вместо обогрева требуется кондиционирование.

      Обычно предполагается использовать гелиостанцию для приготовления горячей воды. Основных параметров тут два: число коллекторов и объем бака. Объем считается из расчета 50–100 литров в сутки на одного проживающего. Количество коллекторов зависит от множества факторов. Для расчета надо знать среднюю интенсивность потока солнечной энергии в конкретном районе по месяцам. В первую очередь важно количество энергии в летнее время (зимой поток падает в несколько раз). Экономичнее всего рассчитать так, чтобы установленные коллекторы летом полностью перекрывали потребности в горячей воде. Для расчета надо знать угол установки коллекторов, их ориентацию относительно сторон света (оптимально, разумеется, установить панель строго на юг, но это не всегда возможно), требуемую температуру горячей воды в баке, тип коллектора и еще несколько особенностей и величин. После этого можно подобрать требуемое число панелей.

      Казалось бы, стоит добавить еще несколько панелей, тогда в холодное время меньше придется тратиться на дополнительный обогрев? Все не так просто. Кроме того, что сами панели и их монтаж стоят немало, надо учесть, что, если количество панелей взято «с запасом», летом возможно закипание теплоносителя прямо в них (стагнация). Этот процесс отрицательно сказывается на ресурсе антифриза и всей системы. В подобных случаях нужно либо предусмотреть возможность отведения излишков тепла, к примеру, в бассейн, либо использовать самоопорожняющиеся системы, в которых стагнация исключена в принципе. Для средней полосы применение гелиостанций оправданно в течение шести–семи месяцев в году, одной панели в 2 мІ достаточно для горячего водоснабжения одного-двух человек. Отопление с помощью солнечных коллекторов в средней полосе почти не практикуется. Слишком мало энергии они могут собрать в холодное время. Для отопления желательнее тепловой насос, а коллекторам можно оставить поддержку системы и основную работу летом.

      При расчете отопления принимают, что тепловая потребность здания составляет 5–10 кВт/100 м. Конкретная цифра уточняется в зависимости от региона, особенностей конструкции самого здания и его теплоизоляции. Далее выбирается режим работы. Моновалентный используется редко, стоимость такого насоса сильно возрастает. Для пиковых нагрузок в морозы обычно предусматривается возможность подключения дополнительного оборудования, т. е. работа в бивалентном или моноэнергетическом режимах, когда насосом обеспечивается 50–70 % необходимой энергии. Учитывается также возможность периодического отключения подачи энергии (повышающий коэффициент 1,2) и затраты на приготовление горячей воды (0,1–0,3 кВт на человека). По этим данным определяется требуемая мощность насоса.

      Для насосов типа «воздух-вода» стоимость монтажа относительно невелика. При расчете сметы на установку насоса «вода-вода» нужно прибавить затраты на бурение скважин и оборудование для перекачки воды. Но, как уже говорилось, насосы «вода-вода» применимы не везде. К тому же проект по их использованию нуждается в согласовании с соответствующими ведомствами. Чаще всего для постоянной эксплуатации предпочитают насосы «рассол-вода», и в затратах на их установку значительную часть составит монтаж рассольного контура.

      Чтобы рассчитать длину труб контура, необходимо учесть состав почвы. Для земляных коллекторов величина теплосъема составляет 10–35 Вт с погонного метра, точнее, 10 Вт в песчаных почвах, 20 — в глине и до 35, если коллектор проходит в почве с большим содержанием влаги. Расстояние между трубами принимают равным 0,7–1,2 м.

      С одного метра вертикальных земляных зондов можно «снять» больше. При наиболее часто встречающейся схеме, когда в одну скважину вставлены две U‑образные трубы, теплосъем в первом приближении принимают равным 50 Вт/м. Точные значения узнают, лишь выполнив бурение. Принцип абсолютно такой же: чем плотнее порода и чем больше она увлажнена, тем выше и показатели теплосъема. Обычно берут несколько зондов с минимальным расстоянием между ними 5-6 м, при этом учитывают направление движения подземных вод, чтобы охлажденная вода от одного зонда не поступала к последующим.

      Теоретически возможна ситуация, когда земляной зонд за зиму отберет столько тепла из прилегающего грунта, что за лето теплопотери не успеют восполниться. Как результат, эффективность установки на следующий год снизится. Исследования по этому поводу проводились, было выяснено, что даже при довольно интенсивной эксплуатации падение температуры грунта за первый год составляет 1–3 градуса, за второй еще меньше, а в дальнейшем ощутимого снижения не происходит. Если же насос летом работает в качестве устройства охлаждения и «закачивает» тепло в почву, разница температур грунта вблизи зонда и на удалении от него очень быстро становится незначительной. Чтобы не переохладить почву, допустимый теплоотбор с погонного метра зонда не должен превышать 100 кВт*ч/год.

      По этим данным рассчитывают длину контуров и объем земляных работ, а затем подбирают необходимый диаметр труб и прочее требуемое оборудование, после чего рассчитывают стоимость проекта. Как видим, расчет непростой, цена работ тоже велика, но и заявленная долговечность коллекторов системы «рассол-вода» составляет более сотни лет. Впрочем, чтобы накопить статистику и проверить правильность этого утверждения, придется подождать как минимум век.

      В качестве иллюстрации предлагаем обзор современных солнечных коллекторов и тепловых насосов. Следует отметить, что конкретная цена всего комплекта оборудования в сборе с учетом монтажа рассчитывается индивидуально в каждом конкретном случае. На первый взгляд может показаться, что удовольствие обеспечить себя дешевой тепловой энергией обходится дорого. На практике же выясняется, что разовые начальные затраты достаточно быстро оправдываются. Срок окупаемости систем при текущих ценах на энергоносители 5–10 лет. Срок службы может измеряться десятками и сотнями лет, а для «капитального ремонта» обычно достаточно сменить лишь некоторые компоненты, в частности, насосы и компрессоры.

      Смотрите так же:

      • Как пройти 15 этаж в ликвидации 15 этаж "Ликвидации" - проходим в лифте. Авторизуйтесь для ответа в теме #1 Администратор 160 сообщений Страна: Есть еще один способ прохождения прохождения 15-го этажа в режиме "Ликвидация" и по мне он гораздо проще, нежели у […]
      • Освобождены от налогов в рф Льготы по налогу на имущество физических лиц Актуально на: 20 февраля 2017 г. Налог на имущество физических лиц является местным налогом (п. 2 ст. 15 НК РФ). Он устанавливается НК РФ и нормативными актами органов муниципальных образований (п. 1 ст. 399 НК […]
      • Приказ минкультуры от 25082010 г 558 Приказ минкультуры от 25082010 г 558 МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 25 августа 2010 г. N 558 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ "ПЕРЕЧНЯ ТИПОВЫХ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ АРХИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ОРГАНОВ, ОРГАНОВ В […]
      • Правил перевозки пассажиров или грузов Приказ Министерства транспорта РФ от 15 января 2014 г. N 7 "Об утверждении Правил обеспечения безопасности перевозок пассажиров и грузов автомобильным транспортом и городским наземным электрическим транспортом и Перечня мероприятий по подготовке работников […]
      • Налоги из себестоимости в рб Налоги, включаемые в себестоимость продукции Обновление: 20 декабря 2017 г. Себестоимость продукции отражает затраты, которые необходимы для производства и реализации продукции. Это расходы на сырьё, материалы, оборудование, заработную плату работникам и […]
      • Приказ 245 по спирту журнал Приказ 245 по спирту журнал Лидер юридического консалтинга для фармацевтических и медицинских организаций Разработчик Консультант+ «Медицина и фармацевтика» Более 20 лет на рынке юридических услуг Вопрос: Подскажите перечень документов для регистрации […]
      • Было ли повышение пенсий в апреле Дмитрий Медведев утвердил процент повышения (индексации) пенсии в апреле 2017 года 16 марта Дмитрий Медведев утвердил величину индексации социального пенсионного обеспечения с 1 апреля 2017 года на 1,5%. 21 марта соответствующее Постановление Правительства […]
      • Документы для купли продажи гаража в гск Договор купли продажи гаража Здесь вы можете посмотреть и скачать шаблон договора купли-продажи гаража за 2018 год в удобном для вас формате. Помните, что вы всегда можете получить нашу юридическую помощь, в том числе и по заполнению данного бланка, […]