В этой статье мы подробно расскажем, как организовать систему отопления и водоснабжения загородного дома с помощью теплового насоса Viessmann.
Объект расположен в Новокузнецком районе Кемеровской области. На участке был возведен жилой дом. Это здание, выполнено по технологии компании Honka и возведено в 2017 году. Площадь отапливаемых помещений — 131 м2, их объём — 327 м3. Общие теплопотери здания — 12 400 Вт.
Участок электрифицирован (на него выделены 15 кВт), оснащён локальными очистными сооружениями (септиком) для утилизации бытовых стоков. Имеется собственный источник воды — артезианская скважина.
Ни на момент приобретения дома владельцем, ни в настоящее время магистральный газ туда не проведён. В отсутствие доступного дешёвого топлива пришлось искать другой источник энергии для системы отопления и ГВС. Основными критериями поиска были минимальные энергозатраты и низкие эксплуатационные расходы в долгосрочной перспективе. Горючие виды топлива (сжиженный газ, дизель, дрова и т. д.), ввиду высокой стоимости и сомнительных перспектив роста цен на них в будущем, а также проблем доставки, не рассматривались. Поэтому было решено использовать в качестве основного источника энергии тепловой насос.
Теплом и горячей водой дом обеспечивают тепловой насос, бойлер и буферная ёмкость
Система отопления. Основным источником тепла в доме служит тепловой насос «рассол/вода» Viessmann Vitocal 300‑G BWC 13 тепловой мощностью 13 кВт. Первичный контур теплового насоса образован тремя грунтовыми зондами глубиной 95 метров каждый и заполнен незамерзающим теплоносителем на базе пропиленгликоля. Данная модель оборудована мощным компрессором, но за счёт эффективной шумоизоляции отличается низким уровнем шума. Корпус теплового насоса компактный, но, несмотря на то, уже оснащён встроенными насосами для обеспечения циркуляции теплоносителя в контурах. Vitocal 300‑G допускает установку в его корпусе проточного электрического водонагревателя, и здесь этой возможностью воспользовались — ТЭН служит дополнительным источником тепла в пиковые холода. ТЭН поддерживает три ступени мощности — 2/4/8 кВт, однако в данном случае в настройках контроллера теплового насоса его мощность ограничили 4 кВт.
Тепловой насос «рассол-пода» берёт тепло из грунта и требует установки геотермального зонда. На фото — опускание геозонда в скважину после бурения
Вторичный контур теплового насоса обеспечивает нагрев теплоносителя до 35–65°C и подачу его в систему отопления и на теплообменник бойлера косвенного нагрева — в этом качестве выступает Viessmann Vitocell 100‑V CVW объёмом 300 л. Данная модель бойлера специально ориентирована на применение с тепловыми насосами и конденсационными котлами. Теплообменник бойлера в форме змеевика достигает дна ёмкости и за счёт большой площади теплообмена обеспечивает быстрый нагрев теплоносителя. Ёмкость бойлера выполнена из стали, внутренний слой защищён от коррозии покрытием Ceraprotect, снаружи бойлер снабжён круговой теплоизоляцией. Модель поддерживает установку проточного электрического водонагревателя, что и было реализовано на объекте — здесь использован бойлер со встроенным водонагревателем мощностью 6 кВт. Вода в бойлере нагревается до 50°С, один раз в неделю её температуру повышают ТЭНом до 65°С — с целью профилактики развития легионеллы. В системе ГВС установлен насос циркуляции для поддержания температуры воды в водопроводе. Нагретый теплоноситель также поступает в 400‑литровую буферную ёмкость системы отопления Viessmann Vitocell 400‑E SVW, которая защищает тепловой насос от частых включений и выключений. Обвязка теплонасосной установки выполнена полипропиленовыми трубами и включает всю необходимую запорную и защитную арматуру.
В качестве источника тепла выступает комбинация из тёплых полов и радиаторов.
Система отопления в доме — низкотемпературная, с параметрами теплоносителя 55/40°С. Всего в системе три контура: два обслуживают системы тёплых полов, а третий — радиаторы. Основными источниками тепла, как на первом, так и на втором этажах служат системы водяных тёплых полов с ограничением температуры подачи 45°С. Всего на первом этаже уложено шесть контуров тёплого пола, составляющих пять зон регулирования, а на втором этаже — семь контуров с четырьмя зонами регулирования. Для создания систем тёплых полов были использованы трубы и комплектующие Rehau. Помимо тёплых полов, в доме установлены радиаторы водяного отопления IRSAP Tesi. Это стальные трубчатые приборы, которые в силу большой площади поверхности эффективно работают в низкотемпературных системах.
Водоснабжение. Вода поступает в дом из скважины, поэтому перед попаданием в систему водоснабжения она проходит многоступенчатую очистку. Система очистки включает обезжелезивание, деманганацию, умягчение и УФ-обеззараживание воды. Системы холодного и горячего водоснабжения дома выполнены по коллекторной схеме, с трубопроводом циркуляции горячей воды, на котором установлены водяные полотенцесушители.
Погодозависимый контроллер теплового насоса
Управление климатом. В доме реализовано погодозависимое управление системой отопления. Его обеспечивает цифровой контроллер теплового насоса Vitotronic 200. Он регулирует температуру подачи в соответствии с заданной программой и ориентируясь на показания датчика уличной температуры воздуха, а также датчиков температуры, установленных в бойлере и буферной ёмкости. Автоматика управляет и периферией системы — циркуляционными насосами, клапанами смесителя и т.д. Так же установлен Vitocom 100 LAN LON-Modul позволяющий получить доступ к тепловому насосу из любой точки мира.
Гидравлическая схема котельной
Итоги
Теплонасосная установка на первый взгляд кажется затратным способом отапливать дом: помимо стоимости самого теплового насоса и буферной ёмкости, понадобится вложиться ещё и в создание геотермальных зондов (эти услуги обойдутся практически как оборудование). Но зато в дальнейшем можно будет забыть о тратах на дорогостоящее топливо и проблемах его доставки, среднемесячная стоимость отопления составляет около 1 500 рублей. При этом тепловой насос позволяет не только получать тепло из грунта «практически бесплатно», но и реализовать комфортное низкотемпературное отопление в доме и эффективно управлять им за счёт «умной» автоматики.