Загородный дом

Задача

Загородный дом 480 кв. м под Екатеринбургом, построен три года назад. Хозяин принципиально хотел отказаться от газового котла — не устраивала зависимость от одного источника энергии, регулярное обслуживание горелки и запах при запуске. Рассматривал тепловой насос, но с сомнениями: уральский климат, зимой регулярно до −35°C. Система отопления в доме двухконтурная — первый этаж тёплые полы, второй этаж радиаторы старого образца рассчитанные на высокотемпературный теплоноситель. Нужно было увязать всё это в одну схему и убедительно доказать что тепловой насос справится с уральской зимой.

Решение

Выбрали тепловой насос Mitsubishi Zubadan 16 кВт — серия специально для холодного климата, сохраняет 100% мощности до −15°C и работает до −28°C. При морозах глубже включается резервный электрический нагреватель 9 кВт. Двухконтурная обвязка через буферный бак 200 литров: первый контур 35°C идёт на тёплые полы первого этажа — именно при такой температуре теплоноситель тепловой насос работает с максимальным COP 4,8. Второй контур 55°C для радиаторов второго этажа подогревается через пластинчатый теплообменник. Автоматика по погодозависимому графику управляет режимами: чем холоднее на улице, тем выше температура теплоносителя в контуре радиаторов.

С какими сложностями столкнулись

Основная инженерная задача — согласовать два контура с принципиально разными температурами теплоносителя при одном источнике тепла. Стандартная схема с буферным баком не давала нужной температуры в контуре радиаторов без значительного снижения КПД насоса. Решили через пластинчатый теплообменник с отдельным насосом на высокотемпературный контур — тепловой насос греет первичный контур до 45°C, теплообменник поднимает температуру в контуре радиаторов до 55°C за счёт меньшего расхода. КПД немного снижается, но остаётся на уровне 3,2 даже в морозы — всё равно значительно лучше электрокотла. Второй вопрос — размещение наружного блока: дом стоит в низине, зимой там скапливается туман и выпадает иней. Наружный блок подобрал бы на себя слой льда при стандартном расположении. Установили на подиум 600 мм высотой и обеспечили свободный сток талой воды.

Результат

Первая зима показала: тепловой насос покрывает 87% суммарной потребности в тепле за сезон. Резервный нагреватель включался только при морозах ниже −30°C — таких дней за зиму было восемь. Расходы на отопление снизились в 2,4 раза по сравнению с электрокотлом который стоял до этого в качестве резервного. В доме стало заметно комфортнее — тёплые полы на первом этаже работают ровно, без перегрева который бывал от котла в переходные периоды.

Схема размещения оборудования

Нажмите для увеличения