Комбинированная система отопления на основе теплового насоса

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Сам рассматриваю два варианта.
Первый - ГВС из бака с проточным теплообменником, к 10 метровому теплообменнику в нем поделючен массив из 3 СК на фасаде, камин через доп теплообменник с доп насосом.
Отопление из второго бака, к 20-метровому теплообменнику которого подключен второй массив из 4 штук СК на крыше. Тепло от ТН через трехходовй клапан может поступать в оба бака. Баки связаны между собой доп трубой с краном и насосом для перекачки тепла. В отстутсвие жильцов вся системв рабоатет только на оотопление, тепло между баками перекачивается постоянно, излишки летом уходя в теплые полы. В присутсвии жильцов ГВС и отопление раздельноо, летом только ГВС со сбросом избытка тепла в теплые полы.

Из недостатков - есть поблема - во втором баке только три вывода - не понимаю как можно подключить правильно все. Кроме того проточная ГВС хоть и без легионелл но производительность ее меньше из за выокого соопротивления 40- метров гофры при давлении 2 атм получается 8 литров в минуту горрячей воды.

Второй вариант - ГВС из бака 2 с одним теплообменником к которому подключен камин. Отопление - из бака с тремя теплообменниками. В нем к 10 метровому - массив 3 солнечных коллектораа. К 20 метровому - второй массив 4 солнечных коллекторов. Третий теплообменник с доп насосом завязан на бак 2 для переноса тепла. Тепло от ТН поступает в бак отопления напрямую, а в бак ГВС - через доп теплообменник с насосом. (вот тут не поонятно - хватит ли его моощности).
Как вариант - 4 солнечных коллектора через 3-х ходовый можно закачивать поопеременно в баки ГВС и отопления (выставив приорритет) используя 20-метровыетеплообменники в них, а камин подкллючить к верхнему свободному 20-метровому в баке отопления.

Хватит ли можности кожухотрубного теплообменниа для загрузке бака ГВС от ТН (около 5-8 квт) Его паспортная мощность 25 киловатт будет если проток через первичный контур 30 л/ мин. а через вторичный -20 л\мин. И это при разнце температур в 60 градусов. У меня будет в первичном - около 20 л/мин (нормальный режим для работы ТН) а во вторичном - в районе 30. И это при дельте градусов 5 (обычная пр работе ТН разница между входящей и выходящей водой)
Что лучшше - грузить тепло о СК в один бак и потом перекачивать из него в другой в случае необходимости (а она если живут люди будет всегда) или попеременно в разные баки с выставлением приоритета через трехходовый клапан?
Насколько велика вероятность пооявления леггионеллы в баке ГВС?

 

При какой дельте и протоке, где про него почитать?

 

в посте выше написано только опечатала немного. дельта 60 первичный 30 литров вторичный 200 литров почитать негде но называется AkvaViva. я уже сам прикинул - скорее всего не хватит. про гофрированный теплообменник тоже есть сомнения. В одном источнике написано 0.2 метра кв теплообменника в баке на киловатт. мощности теплового насоса. В другом на 2 квт мощности - один квадратный метр теплообменника (так спроектирован тепловой насос Huch Entec) Кроме того рекомендуют бОльший диаметр гофры чем у меня.

 

Основная сложность в том чтобы разделить баки на гвс и отопление. При этом нужно учитывать разные алгоритмы работы источников тепла с учётом сезона. Например солнечные коллекторы летом в первую очередь нагревают гвс а излишки сбрасываются в тёплые полы ванной. зимой же все тепло от них идёт в систему отопления так как живут в доме в это время редко. Камин используется только для нагрева гвс но нужно предусмотреть аварийный режим при котором тепло от него пойдёт на нагрев радиаторов на втором этаже. В настоящий момент гвс можно получать проточно или в баке от камина. Решить что оставить трудно - в первом случае напор маловат во втором есть опасность легионеллы. Также важна надежность работы системы - излишня сложность или зависимость работы одного контура от другого ее снижают. Если при этом тепловой насос сможет раздельно нагревать гвс и систему отопления то все было бы прекрасно. но к сожалению так спланировать систему не получается. В общем чем больше пытаюсь модифицировать свою систему отопления тем больше прихожу у мысли что стоит оставить все как есть с незначительными сервисными переделками. В принципе работой ее доволен. Говорят лучшее - враг хорошего. Может быть мне смириться с некоторыми недостатками? 1. неэффективный режим работы теплового насоса - постоянно греет теплоноситель до 55 градусов вне зависимости от температуры на улице, (частично компенсируется ночным тарифом) 2. малая площадь теплообменника слон. коллекторов (ну добавлю внешний) 3. Много ручного управления

 

Про радости пользования ночным тарифом. За 7 часов по ночному тарифу мой тепловой насос может закачать в дом от 36 до 50 киловатт тепла, затратив на это около 12 квт электроэнергиии стоимостью 33 рубля. Тепловая энергия накапливается в двух баках по 300 литров (в сумме около 15 киловатт. час), теплом полу на первом этаже 13 квт. час (обьем бетона около 6 кубометров, разница между 27-22 в 5 градусов) и прогретых радиаторами стенах первого и второго этажа.
При температуре на улице +7 градусов - пол с 7-00 утра (после выключения ТН) до 24-00 остывает до 21 градуса, температура в доме на первом этаже понижается с 24 до 21 а на втором с 22 до 20. Таким образом в сочинскоом климате добавлять тепла тепловым насосом по дневному тарифу при положительных температурах на улице скорее всего мне не придется.
Ориентировочная сумма за отопление в месяц составит примерно одну тысячу рублей (что проверю на практике зимой). Но это без учета тепла поставленного солнечными коллекторами, которых у иеня уже 7 штук. 4 коллектора на крыше замечательно обеспечивают в период с апреля по октябрь ГВС на 90 процентов, а еще три коллектора на фасаде установленные вертикально добавляют тепла летом утром и в осенне -зимний период. В сумме рассчитываю получить от них до 9000 квт час. тепла за год. За "средний" день летний максимум в июле - около 35 квт. час зимой минимум в декабре 7 квт. час.
Расчетная цена отопления дома и приготовления гвс за год - 7500 рублей (в сумме примерно 15 000 квт. час. от коллекторов и теплового насоса) а стоимость киловатта тепла получается 50 копеек. При этом круглогодично работающие теплые полу в ванной и на кухне. Я не слишком оптимистичен? Поживем - увидим.

 

Переделал все таки всю систему отопления с учетом накопленного опыта за два года эксплуатации.
Схема получилась такая.



В солнечной установке к четырем солнечным коллекторам на крыше были добавлены еще три на фасаде. Потребовалась установка дополнительной солнечной насосной станции и увеличения площади теплообменника в баке.



Установленые насосы с внешним ШИМ управлением позволяют системе работать эффективно как летом так и зимой.
В законченном варианте выглядит так



Добавлен датчик для точного контроля протока Resol VFS




Солнечный контроллер Resol SL позволяет всем этим успешно управлять а также в дальнейшем вести учет полученной тепловой энергии (для статистики).



Зимой когда солнца маловато солнечные коллекторы работают с максимальным КПД - предподогревают поступающую в бак ГВС с низкой температурой (около 5-7 градусов) холодную сетевую воду, которая затем догревается пр необходимости получения ГВС в змеевике бака отопления (40 метров). Летом посмотрим. Площадь теплообменника из гофры 20 А в баке теперь около 2 м. кв (было 1) - надеюсь будет достаточно. при нагреве бака ГВС до 60 градусов будет включаться циркуляционный насос и сбрасывать избыток тепла в бак отопления с разбором в теплые полы, ггреть которые в ванной и кухне приходится даже летом.

 

Зимой тепловой насос работает по времени и с учетом температуры на улице по ночному тарифу с 00-00 до 07-00 прогревая дом, теплые полы и накопительные баки. При температуре на улице до 0 градусов включать отопление днем дополнительно как правило нет обходимости.
ГВС можно получить как из бака отопления через змеевик (в основном зимой когда солнечные коллекторы лишь предподогревают воду в баке ГВС) так и из бака ГВС напрямую. (в основном летом когда солнца много). Режимы переключаются четырехходовым клапаном Эсбе VRG 141 на который потом поставлю привод чтобы автоматизировать процесс. Через клапан обеспечивается получение ГВС с одновременной циркуляцией теплоносителя между баками (для переноса тепла из бака ГВС нагреваемого солнечными коллекторами в бак отопления или нагрев бака ГВС с помощью ТН)



Работой насосов СО и между баками управляет простой и недорогой контроллер Евростер 12.(в нем можно выставить желаемое время работы, приоритет ГВС над отоплением, температуру старта и прочие параметры.)



также сохранена возможность ручного управления насосами. Вся электрика смонтирована в водонепроницаемых боксах.

 

Камин пришлось подключить через промежуточный пластинчатый теплообменник чтобы оставить его контур отделенным от осовной системы отопления.

Два насоса Альфа 2L 25-40 (от камина на 2 а от теплообменника на 1 скоростях) отлично работают. "Вскипятить" камин так и не удалось. Только после выключения второго насоса и клапана защиты по температуре температуру в контуре камина удалось поднять до 100 градусов. Дальше не рискнул.



Места под лестницей со стенами 1.6 на 1.5 метра для установки системы отопления было маловато поэтому монтаж плотный



Но все получилось доступно для ремонта и обслуживания



В воздуховод камина 125мм ведущий на второй этаж был установлен канальный высокотемпературный вентилятор с регулятором оборотов ии термодатчиком. С ним предотвращается перегрев колпака камина при интенсивном горении а также быстро, вернее очень быстро прогревается второй этаж.

Электрическая часть - бесперебойник МАП гибрид с акк 400 а. ч 12 вольт, контроллер солнечных коллекторов, сетевой инвертор, контроллер солнечных панелей КЭ 200/60, автоматы, защита и прочие девайсы которые нужно было оградить от вмещательства гостей смонтированы в металлическом ящике - сейфе с принудительной вентиляцией в слкчае неообходимости.

 

Все протестил пару недель - работает отлично, ручного вмешательства практически не требует.
В общщем как то так, по дилетантски. Очень благодарен форумчанам за полученные в процессе постройки системы отопления советы и рекомендации.

 

Сетчатый фильтр в контуре теплового насоса перед теплообменником часто забиваося мелким шламом и продуктами размножения бактерий (система низкотемпературная) поэтому был заменен на Spirotrap Magnabooster. (который пока себя никак не показал).

Для увеличения напора ГВС был врезан повысительный насос Valtek 15-90

Все части системы легко отсоединяются для возможного ремонта в большинстве случаев без остановки самой системы отопления.

В ходе разборки старой системы отопления через два года эксплуатации выявлены некоторые моменты интересные и не понятные для меня.

например. состояние магниевого анода в баке из нержавеющей стали.



Чистота и цвет воды в контуре акватопки с добавкой Protectogen



Размер крыльчатки циркуляционного насоса Grundfos Alpha 2 25-60 N в системе отопления - она совсем малюсенькая.



Состояние гофрированной нержавейки в месте скрытом под фитингом. Такие лишь некоторые - внутри и снаружи состояние трубы везде идеальное. Зависимости от места установки пока не выяснил.



Еще из наблюдений. При разборке на предмет поиска утечек отечественный плоский коллектор ЯСолар легко перенес замораживание - отчего медная труба в местах пайки (там где была нагрета) немного вздулась равномерно но герметичность коллектора от этого не пострадала.
Заодно убедился в качестве приварки труб к медному абсорберу и качестве пайки а также в легкости разборки и простоте а соответсвенно надежности и долговечности контструкции. (это не реклама - это правда.)
При стагнации солнечной системы (ввиду неправильной мной настройки контроллера, а может быть небольшой площади теплообменника) была достигнута температура в 147 градусов - без последствий ни для теплоносителя который так и остался девтсвенно зеленоватым ни для насосных станций. В ннекоторых местах не высокотемпературная теплоизоляция K- FLEX "пригорела " к трубам. Немного потемнел индикатор протока.
Никаких следов "рыжей " коррозии в системе отопления обнаружено не было (нес мотря на то что приток кислорода в систему присутствует) поэтому решил продолжить славную традицию - контур ГВС целиком собран из нержавеющей стали - бак, трубы, краны, расширительный бак, тройники и бочонки - все кроме фитингов для гофрированной трубы и латунного четырехходового Эсбе.
Основная проблема которую так и не удается решить это "зацветание " теплоносителя зимой ввиду никих температур применения - до 50 градусов.
Идеальное средство для герметизации соединений - красный сантехнический герметик. И ничего что соединение можно разобрать потом только после нагрева места соединения газовой горелкой. Собираем ведь на века! Одной упаковки хватило на сборку всей системы. Ни одно соединение не потекло. А их прмерно 200-300. Цена вопроса - 450 руб.
Надежность - исключительная! Что в высокотемпературной части, что в низкотемпературной. Просто и легко. Только надо знать что на нержавейке либо требуется подогрев феном либо ждать пару часов. Есть некоторое неудобство в том что требуется сильная затяжка а она не всегда получается подходящей по углу - устраняется подбором резьбовых фитингов. Ранее при заливке в систему полиэтиленгликоля некоторые соединения на пакле и фум-ленте потекли - так как они требуют определенного мастерства и навыка.

 

@fedorsimm, насосная станция случаем не SR 806, а то у меня панелька выносная валяется без дела, могу подогнать за ненадобностью.

 

Нет станция Owentrop. Раньше была Sp 226 китайская со встроенным уконтроллерлм но долго не прожила да и слаба оказалась. Спасибо! В ответ - у меня есть новый контроллер для коллекторов SR 868C8 12 вольт - может кому надо?

 

Все свободное место на крыше и фасаде теперь полностью занято солнечными коллекторами и батареями. В условиях Сочи это оказалось весьма выгодным вложением, даже не смотря на не очень удачную инсолированность дома. Для большей эффективности пришлось опилить ветки с нескольких деревьев на соседнем участке - заодно получилось несколько кубометров дров. Таким образом в системе отопления теперь 7 высокоэффективных циркуляционных насосов (включая ТН), два клапана с приводами Эсбе, пластинчатый теплообменник, два бака по 300 литров, 7 солнечных коллекторов, один тепловой насос, камин с акваконтуром и другое оборудование. Все это обеспечивает комфортное проживание в доме в любой ситуации. Излишняя сложность обусловлена несколькими источниками тепла и многовариантностью алгоритмов функционирования. Одним словом - мне просто было интересно. Еще раз всем спасибо за советы и помощь. Следующий этап - постройка бассейна.