Дешевое отопление самодельным тепловым насосом. Фанерный теплоаккумулятор

0:00 Эффективность и стоимость использования системы отопления с тепловым насосом
4:40 Принцип работы теплового насоса
7:06 Подготовительный эксперимент
8:44 Используемые материалы и элементы системы отопления
12:37 Параметры отапливаемого дома
13:36 Тепловой аккумулятор в системе отопления
20:37 Коэффициент эффективности системы и оптимальная температура теплого контура
23:05 Устройство грунтового контура
26:06 Возможность использования системы для большей площади
27:23 Устройства коллектора грунтового контура
30:15 Трудозатраты и стоимость монтажа системы отопления
В садоводстве, где расположен дом Андрея, автора идеи отопления тепловым насосом, нет газа и очень слабая электрическая сеть - 5-6 кВт мощности. , и тепловой насос позволяет ощутимо экономить деньги. Траты отопление электричеством в данном случае составляют примерно 1,5-2 тысячи рублей в холодные месяцы.
Для монтажа данной системы отопления использовался подержанный тепловой насос, по сути, это чиллер - большая холодильная машина. По виду и размеру сравнимая с обычной стиральной машиной. Тепловой насос - это холодильник, который "замораживает" улицу. Вся мощность установки 2 кВт. Расходуя эту энергию, машина совершает работу по переносу тепла, как бы "выкачивая" тепло из земли и выдает 8 кВт тепла для обогрева дома.
В основе теплового насоса - компрессор, примерно такой же как в холодильнике, только больше, и 2 теплообменника: один условно горячий, другой холодный.
На участке зарыта труба с теплоносителем внутри (в данном случае это изопропиловый спирт концентрацией 30-40%). Далее труба заведена в дом, где стоит компрессор, который гоняет спирт по трубам, затем установлен тепловой аккумулятор (необязательный элемент конструкции, но Андрей решил его применить) и второй контур, который идет на коллектор с горячей водой - в трубы теплого пола. Таким образом используется 2 циркуляционных насоса - условно горячий и холодный.
В качестве грунтового теплового контура использовалась ПНД-труба. Самый оптимальный диаметр - 32 мм, толщина стенки 3 мм, она считается относительно толстостенной (рабочее давление 16 атмосфер). Данный диаметр и толщина оптимальны, потому что с такой трубой удобно работать чисто из механической прочности.
На стандартном участке с расстоянием порядка 3 метров зарыто 4 энергетические корзины (по 200 м каждая) - вертикальной конусообразной спиральной конструкции. Объединены корзины коллектором.
Данный тепловой насос работает не совсем в типичной схеме: в ней есть тепловой аккумулятор на 1200 литров. Тепловой насос включается по таймеру в 11 часов вечера, нагревает теплоаккумулятор до оптимальной температуры - это 40-45 С, а затем отключается (самое позднее в 4 часа утра). Это позволяет снизить оплату электроэнергии вдвое.
Конструкция напоминает большой аквариум. Сварена рама из уголка , материал стен теплоаккумулятора - обычная влагостойкая фанера 12 мм, обработанная внутри эпоксидной смолой. А чтобы ёмкость не раздуло, существуют поперечные стяжки.
Температура 40-45 С считается оптимальной, так как тепловой насос относится к низкотемпературной системе отопления. Чисто технически она способна выдавать температуру 55-60 С, но это уже менее эффективно, так как оптимальный коэффициент переноса тепла (КОП, в англоязычной литературе - COP), который переводит электрические киловатты на тепловые - 4-4,5, и при температуре 40-45 С достигается именно эта оптимальная величина.
Для монтажа системы отопления использовался подержанный тепловой насос стоимостью 100 тыс. На сборку четырех энергетических корзин ушло 2 дня работы (работал Андрей с одним помощником), на заглубление в грунт еще 2 дня, 3 дня работал экскаватор. Стоимость изготовления грунтового контура (в сумме 1 км трубы, фитинги, краны для коллектора, работа экскаватора) составила 100 тыс. руб. Теплоаккумулятор - около 10 тыс. руб. Плюс мелкие траты, итого за всё - не более 250 тыс. руб.
Данные обогреваемого загородного дома таковы: площадь 8х8 метров, полы утеплены 150-тимиллимитровым экструдированным пенополистиролом (ЭППС), стены выложены блоком из арболита толщиной 200 мм и утеплены эковатой 100 мм, сверху утеплитель 300 мм из эковаты и вентилируемый чердак.
На протяжении двух зим работы данная система отопления зарекомендовала себя очень хорошо и в техническом, и в экономическом плане, тепла хватает, отапливают дом только теплые полы, а электрические радиаторы под окнами (дополнительные) не используются вообще, тепловой насос работает не на полную мощность. Автор идеи планирует отапливать таким способом большой дом - 160 кв.м, только работать система будет уже не 4-5 часов в сутки (как при размере дома 8х8 м), а круглосуточно.
#ВолочайИван #ТепловойНасос