Завдання та розв'язання задачі
Завдання:
Замовник звернувся до нашої компанії з метою знизити витрати на опалення та забезпечення гарячої води. Зважаючи на стрімке зростання цін на традиційні енергоносії, клієнт почав шукати рішення, яке б допомогло оптимізувати витрати та гарантувало стабільне теплопостачання.
Завдання полягало в тому, щоб встановити систему опалення, яка могла б працювати незалежно від зовнішніх факторів. В результаті аналізу можливостей клієнта та ергономічності будинку, було вирішено встановити геотермальний тепловий насос Raymer RAY-15WW, який у 4-5 вкотре ефективніше електокотла, який досі був головним джерелом опалення у будинку.
Рішення:
Установка геотермального теплового насоса Raymer RAY-15WW (380В) дозволило забезпечити ефективне використання енергії землі для обігріву будинку. Цей вид теплових насосів дозволяє значно зменшити витрати на опалення за рахунок використання стабільної температури землі, яка не змінюється протягом року.
Порівняно з електричним котлом, який вже було встановлено до цього, ґрунтовий тепловий насос має суттєво вищий коефіцієнт корисної дії (ККД) і виробляє за середньої потужності 12 кВт теплової енергії при споживанні 3,4 кВт.
Установка насоса передбачало буріння свердловини та занурення теплообмінника на прораховану фахівцями глибину., що забезпечує оптимальну ефективність роботи насоса.
Крім того, була інтегрована система ГВП з баком непрямого нагріву Vaillant на 200 л, що дозволяє забезпечити будинок гарячою водою, а також бак накопичувач тієї ж марки на 100 л, для акумуляції теплоносія у системі.
Виконаний обсяг робіт
Під час виконання робіт було реалізовано декілька ключових етапів, кожен з яких вимагав високої точності та професіоналізму. Усі роботи проводилися з урахуванням вимог безпеки та з використанням сучасного обладнання.
1. Аналіз існуючої системи опалення
Перед початком робіт було проведено детальний аналіз існуючої системи опалення та будівельної інфраструктури. Важливо було врахувати усі нюанси будівлі, включаючи його теплоізоляцію, наявність внутрішньої системи тепловіддачі та трубопроводів, а також доступ до місця буріння свердловини. Це дозволило розробити оптимальну схему інтеграції геотермального теплового насоса до існуючої системи.
2. Буріння свердловини
Основною складністю всього етапу установки геотермального насоса було забезпечення достатньої глибини свердловини та відстані між двома серцевиною (холодна та гаряча подача), що має становити не менше 15 м для ефективної роботи теплового насосу.
Розрахунок глибини та буріння свердловини було обумовлено необхідністю доступу до стабільного шару землі з постійною температурою. Роботи проводились за допомогою спеціального бурового обладнання, яке забезпечило точне та безпечне буріння.
3. Встановлення блоку
Блок теплового насоса був встановлений у сухому та вентильованому приміщенні — котельні — на оптимальній відстані до всіх компонентів системи, що спрощує обслуговування та дає можливість вільного доступу до з'єднань, клапанам та насосу.
Слід зауважити, що даний тепловий насос вже укомплектований якісним кожухотрубним теплообмінником на лінії випарника, які дуже стійкі до забруднень та не вимагають додаткового обслуговування.
3. Підключення бака непрямого нагріву та бака-накопичувача
Для забезпечення гарячого водопостачання та акумуляції теплоносія в системі були обрані баки ТМ Vaillant на 200 і 100 літрів відповідно.
Завдяки великому об'єму бак непрямого нагріву дозволяє використовувати воду для кількох точок споживання одночасно без втрати температури.
Бак-накопичувач допомагає підтримувати постійну температуру теплоносія., оптимізуючи роботу теплового насоса та знижуючи навантаження на систему в моменти пікових навантажень. Бак дозволяє накопичувати тепло та використовувати його за потребою, знижуючи кількість включень теплового насосу, що підвищує енергоефективність, а також допомагає уникнути перепадів температури та стабілізує роботу системи опалення, зменшуючи навантаження на насос.
Таким чином, використання баків ТМ Vaillant дозволяє досягти максимального комфорту та ефективності системи опалення та гарячого водопостачання..
Додаткові компоненти системи
1. Встановлення глибинного насоса з автоматикою
Глибинний насос є важливою складовою системи геотермального теплового насосу, оскільки він забезпечує циркуляцію теплоносія між підземним джерелом тепла (геотермальний зонд або свердловина) і самим тепловим насосом.
Насос відповідає за безперервну циркуляцію теплоносія в системі, що дозволяє тепловому насосу ефективно передавати тепло від підземних джерел у систему опалення чи охолодження будинку. Глибинний насос підтримує необхідний тиск у системі, що важливо для стабільної та ефективної роботи геотермального насоса.
Додатково встановлено автоматику Sirio для глибинних насосів - це система управління, що забезпечує автоматичний контроль та оптимізацію роботи глибинних насосів. Вона призначена для підвищення ефективності роботи насосів, зниження енергоспоживання та продовження їх терміну служби.
Sirio підтримує змінну частоту обертів двигуна насоса, що дозволяє автоматично регулювати швидкість роботи насоса залежно від потреб системи. Це забезпечує ефективне енергоспоживання, знижує витрату електроенергії та зменшує навантаження на насос.
Також запобігає різким стрибкам тиску в системі завдяки плавному запуску та зупинці насоса. Це знижує механічні навантаження на насос та систему трубопроводів.
Ця система оснащена функціями захисту від сухого ходу, перегріву двигуна, перенапруги та інших аварійних ситуацій, що забезпечує тривалу безперебійну роботу насоса.
Завдяки оптимізації роботи насоса та регулюванню швидкості обертів, система допомагає суттєво знизити споживання електроенергії, що особливо важливо при геотермальних теплових насосах.
2. Монтаж двоходового клапана з електроприводом
У цю систему на вході теплоносія в систему було встановлено двоходовий клапан з електроприводом, який для автоматичного керування потоком рідини. Завдяки електроприводу клапан змінює свій стан (відкритий або закритий) відповідно до сигналів від системи контролю.
Витратомір води на виході, калібрує необхідну кількість води для системи. Нормальна витрата води для цього теплового насоса 2-3,5 м³/час.
3. Триходовий клапан та циркуляційний насос
У системі геотермального теплового насоса триходовий клапан та циркуляційний насос виконують важливі функції для ефективної роботи опалення та кондиціювання.
Триходовий клапан використовується для перенаправлення потоку теплоносія між різними контурами залежно від потреб системи. Клапан перемикає теплоносій між контуром опалення, контуром ГВП (гаряче водопостачання) або контурами охолодження.
За допомогою контролера триходовий клапан автоматично змінює напрямок потоку в залежності від налаштувань температури, що дозволяє використовувати одну систему для різних потреб, підвищуючи енергоефективність.
Циркуляційний насос забезпечує постійний рух теплоносія у системі, постійно перекачуючи теплоносій між тепловим насосом та системою опалення чи охолодження. Завдяки постійній циркуляції теплоносій рівномірно розподіляється за системою, що запобігає перегріву або охолодженню окремих зон.
Правильна робота циркуляційного насоса забезпечує максимальну ефективність системи, знижуючи споживання електроенергії.
Разом триходовий клапан та циркуляційний насос дозволяють геотермальному тепловому насосу Raymer RAY-15WW працювати максимально ефективно, забезпечуючи комфортні умови в будинку як для опалення, охолодження, так і для гарячого водопостачання.
4. Підключення стабілізатора напруги
Для забезпечення безпечної та надійної роботи теплового насоса було встановлено стабілізатор напруги. Цей пристрій захищає систему від перепадів напруги та інших можливих проблем з електропостачанням.
У разі можливих відключень світла у певні періоди року стабілізатор напруги необхідний у системах опалення, що живляться від генератора або акумуляторів щоб забезпечити довготривалу роботу теплового насоса та захисту від поломок.
5. Установка контролера контролю показників системи
Встановлення контролера для моніторингу показників системи опалення є важливим етапом, що дозволяє оптимізувати її роботу та забезпечити комфортні умови. Контролер забезпечує:
Моніторинг температури: Вимірює температуру в приміщенні та зовні, що дозволяє регулювати обігрів.
Управління режимами: Дозволяє налаштовувати різні режими роботи системи, такі як автоматичний, енергозберігаючий чи комфортний.
Візуалізацію даних: Показує показники системи на екрані, що робить їх легкими для сприйняття.
Аналіз ефективності: Збирає дані про енергоспоживання, що допомагає виявити можливості для підвищення ефективності.
Оповіщення про неполадки: Автоматично інформує про будь-які проблеми в системі, що дозволяє вчасно вжити заходів.
Таким чином, установка контролера не тільки підвищує ефективність роботи системи опалення, але й забезпечує її надійність та зручність в експлуатації.
Особливості та характеристики ґрунтового (геотермального) теплового насоса Raymer RAY-15WW (380В)
Ґрунтовий тепловий насос Raymer RAY-15WW є сучасним рішенням для опалення приватних будинків. Основні технічні характеристики цього насоса дозволяють йому працювати з високою ефективністю за низьких експлуатаційних витрат.
Потужність та ефективність:
Теплова потужність Raymer RAY-15WW складає 15 кВт, що забезпечує ефективне опалення будинків площею до 160 кв.м. Завдяки інверторній технології насос автоматично регулює свою потужність залежно від потреб у теплі, що дозволяє значно знизити енергоспоживання.
Екологічність:
Raymer RAY-15WW використовує енергію землі, що є відновлюваним джерелом. Це значно знижує викиди CO2 у порівнянні з традиційними газовими або електричними котлами, роблячи його екологічно чистим рішенням для опалення.
Надійність та довговічність:
Тепловий насос Raymer RAY-15WW виготовлений із високоякісних матеріалів, що забезпечують тривалу експлуатацію. Корпус насоса стійкий до корозії та механічних пошкоджень., а інверторна технологія знижує знос компонентів, що збільшує термін служби системи.
Можливість роботи з ГВП:
Raymer RAY-15WW може використовуватись не тільки для опалення, але й для гарячого водопостачання. Інтеграція з баком непрямого нагріву дозволяє забезпечити будинок гарячою водою у достатній кількості, навіть за високих вимог до її споживання.
Автоматизація роботи:
Тепловий насос оснащений сучасною системою керування, що дозволяє автоматизувати процес опалення та гарячого водопостачання. Система керування дозволяє настроювати температуру в різних зонах будинку, забезпечуючи максимальний комфорт для мешканців.
Безпека та надійність:
Розширювальний бак, підключений до системи, забезпечує стабільність тиску, що є важливим аспектом для безпеки та довговічності всієї системи опалення.
У чому користь установки геотермального теплового насоса для клієнта?
Установка геотермального теплового насоса має багато переваг для клієнта., які включають:
1. Висока енергоефективність
Геотермальні теплові насоси використовують стабільну температуру ґрунту як джерело тепла, що дозволяє досягти коефіцієнта ефективності (COP) від 3 до 5. Це означає, що на кожен кіловат спожитої електроенергії система виробляє 3-5 разів більше теплової енергії. В результаті, це значно знижує витрати на опалення та гаряче водопостачання..
2. Незалежність від зовнішніх погодних умов
Оскільки температура ґрунту на глибині залишається стабільною протягом року, тепловий насос працює ефективно незалежно від кліматичних змін, на відміну повітряних теплових насосів, які можуть втрачати продуктивність за низьких температур.
3. Зниження експлуатаційних витрат
Геотермальні системи працюють на електроенергії і не вимагають використання газу чи інших копалин. Це зменшує витрати на пальне, а також робить систему більш екологічною. Крім того, завдяки високій ефективності, рахунки за електроенергію знижуються порівняно з традиційними системами опалення.
4. Тривалий термін служби
Системи геотермальних теплових насосів відомі своєю надійністю та довговічністю. Насос може служити до 20-25 років, а ґрунтовий теплообмінник - до 50 років, що робить систему вигідною інвестицією на тривалий термін.
5. Можливість охолодження влітку
Багато геотермальних теплових насосів можуть працювати не тільки на опалення, але й на охолодження влітку, що робить їх універсальним рішенням для забезпечення комфортного мікроклімату в будинку цілий рік.
6. Екологічність
Геотермальні насоси використовують відновлювані джерела енергії - тепло Землі, що знижує викиди вуглекислого газу та допомагає скоротити вплив на навколишнє середовище.
7. Автономність та безпека
Система працює автономно і не залежить від централізованого теплопостачання чи газових мереж. Відсутність процесу згоряння робить її безпечною для використання у будинку, оскільки немає ризику витоку газу чи інших небезпечних речовин.
8. Стабільне гаряче водопостачання
Геотермальний тепловий насос також може забезпечувати гаряче водопостачання для побутових потреб., що дозволяє скоротити витрати на підігрів води.
Висновок:
Установка геотермального теплового насоса дозволяє клієнту значно зменшити витрати на опалення та гаряче водопостачання, підвищити комфорт у будинку та зробити свій внесок у збереження навколишнього середовища.
