Отопление и кондиционирование реверсивным геотермальным тепловым насосом жилого загородного дома площадью 480 м²
Исходные данные:
| № | Наименование | Значение |
| 1 | Площадь дома | 480 м2 |
| 2 | Теплопотери дома | 30 кВт |
| 3 | Наружные ограждения | Брус 250 мм |
| 4 | Система отопления | Радиаторы Теплый пол Фанкойлы |
| 5 | Количество проживающих | 5 |
| 6 | Возможность приготовления горячей воды | Да |
| 7 | Кондиционирование | Да |
| 8 | Источник тепла | Вертикальный зонд |
Состав оборудования Dimplex:
- Геотермальный тепловой насос - SI 30TER+
- Бак водонагреватель 500 л - WWSP 900
- Буферная емкость 200 л - PSW 200
- ТЭН для ГВС - FLH 25M
- Электрический ТЭН - CTHK 633
Принципиальная схема включения теплового насоса в систему отопления
Описание работы
Источником тепла в данной системе является тепло земли, которое забирается из грунта с помощью вертикального зонда. Суммарная глубина зонда для дома с теплопотерями 30 кВт, составляет от 550 до 800 метров (скважины от 80-120 метров) в зависимости от типа грунта.
Теплоноситель из системы отопления поступает в тепловой насос, где он нагревается. Нагретый теплоноситель поступает при помощи циркуляционного насоса в буферную емкость, которая аккумулирует в себе тепло. В буферную емкость встроен ТЭН, который используется для нагрева теплоносителя в системе отопления до +10 ⁰С, для запуска теплового насоса впервые или после аварийной остановки. Из буферной емкости теплоноситель поступает в распределительный коллектор, затем при помощи циркуляционного насоса поступает в систему радиаторного отопления с температурой +58°С. Для теплых полов необходима температура теплоносителя +35°С, для этого в системе предусмотрен отдельный циркуляционный насос и смесительный узел, которые уменьшают температуру теплоносителя до нужного значения.
Температура теплоносителя автоматически регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха, за счет чего достигается максимальная энергоэффективность системы отопления. Для нагрева горячей воды имеется бак водонагревателя с трубчатым теплообменником. С помощью циркуляционного насоса теплоноситель из теплового насоса проходит через трубчатый теплообменник, в результате чего получается горячая вода.
Для обеззараживания воды в баке водонагревателе смонтирован электрический ТЭН, который один раз в неделю нагревает горячую воду до +70°С, благодаря чему происходит обеззараживание воды. Используемый тепловой насос в данном решении имеет возможность переключения в режим охлаждения. Уникальность данного теплового насоса заключается в том, что работая в режиме охлаждения (кондиционирования), отобранное из помещений тепло используется для нагрева горячей воды. Такое техническое решение позволяет одновременно кондиционировать помещения и нагревать воду. Непосредственно охлаждение помещений осуществляется с помощью фанкойлов.
Основные характеристики системы
| Исходные данные | ||
| Площадь дома | 480 | м2 |
| Температура воздуха в помещении | 20 | °С |
| Кол-во проживающих | 5 | чел |
| Материал наружных стен | Брус 250 мм | |
| Теплопотери при расчетной температуре наружного воздуха в регионе |
30 | кВт |
| Регион | Санкт-Петербург | |
| Допустимый недогрев | 10 | % |
| Продолжительность отопительного периода * | 220 | суток |
| Средняя температура за отопительный период * | - 1,8 | °С |
| Расчетная температура наружного воздуха * | - 26,0 | °С |
|
* - на основании СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" |
||
| Тарифы на энергоносители | ||
| Электроэнергия (среднесуточный) | 2,97 | руб./кВт ч |
| Газ (магистральный) | 4,42 | руб./м3 |
| Дизель | 27,00 | руб./л |
| Пеллеты | 6,50 | руб./кг |
| Сжиженный газ | 13,00 | руб./л |
| Параметры системы отоплений | ||
| Модель теплового насоса | SI 30TER + tmax=58 °С | |
| Тип грунта | Влажные осадочные отложения 50 Вт/м. | |
| Количество тепловых насосов | 1 | |
| Тип системы отопления | Радиаторы + Теплый пол | |
| Необходимая электрическая мощность | 11 | кВт |
| Номинальная электрическая мощность В0/W35 | 6,91 | кВт |
| Среднегодовой COP | 4,01 | |
|
Коэффициент энергоэффективности СОР (Coefficient of Performance) представляет собой отношение между теплопроизводительностью и потребляемой электроэнергией, т.е. COP показывает количество тепла, получаемое при затраченной единице электричества |
||
| Затрачивая 1 кВт электричества, получаем | 4,01 | кВт тепла |
| Необходимая электрическая мощность | 11 | °С |
| Номинальная электрическая мощность В0/W35 | 6,94 | кВт |
| Суммарная глубина бурения | 810 | м.п. |
| Потребность в энергоресурсах | ||
| Потребность в тепловой энергии | 85 579 | кВт•ч/год |
| Расход электроэнергии геотермального теплового насоса |
21 315 | кВт•ч/год |
| Расход природного газа | 10 972 | м3/год |
| Расход дизельного топлива | 9 519 | л/год |
| Расход пеллет | 21 720 | кг/год |
| Расход сжиженного газа | 12 226 | л/год |
| Эксплуатационные расходы | ||
| Электроотопление | 254 169 | руб./год |
| Газовый котел + Сервис | 60 495 | руб./год |
| Дизельный котел + Сервис | 272 022 | руб./год |
| Газовый котел (сжиженный газ) | 158 932 | руб./год |
| Пеллетный котел | 141 183 | руб./год |
| Геотермальный тепловой насос | 63 306 | руб./год |
Эксплуатационные расходы
Стоимость оборудования Dimplex (ЦЕНЫ УКАЗАНЫ В EURO)
| № | наименование | количество | цена | сумма |
| 1 | SI 30TER+ Реверсивный геотермальный тепловой насос |
1 | 26 506,58 | 26 506,58 |
| 2 | PSW 200 Буферная емкость 200л | 1 | 885,60 | 885,60 |
| 3 | CTHK 633 Электрический ТЭН | 1 | 429.91 | 429.91 |
| 4 | WWSP 900 Бак водонагреватель 500л с температурным датчиком |
1 | 2 724,48 | 2 724,48 |
| 5 | FLH 25M ТЭН для ГВС | 1 | 341,67 | 341,67 |
| итого: | 30 888,24 |
Основные преимущества данного решения
- Используется возобновляемый источник энергии - тепло грунта, которого в природе избытке
- Отопление тепловым насосом соизмеримо с отоплением газовым котлом
- Отопление тепловым насосом значительно дешевле, чем электротопление или отопление при помощи дизельного котла
- Нет необходимости в выделении отдельного помещения для теплового насоса (экономия жилого пространства загородного дома)
- Высокое качество, надежность оборудования (немецкое оборудование, проходит на заводе-изготовителе 100% контроль качества), Срок службы - более 25 лет
- Отсутствие расходов на обслуживание оборудования
- Одна система решает задачи отопления, кондиционирование и ГВС
- Высокий COP (тепловой коэффициент до 5) и EER (холодильный коэффициент до 7)
- Тепло от кондиционируемых помещений используется для нагрева ГВС
