Практическое решение: тепловой насос MYCOND для реконструкции системы отопления частного дома 160 м2

Задача проекта модернизации системы теплоснабжения

Из-за высоких затрат на отопление дома установленным газовым котлом владелец дома решает провести модернизацию существующей системы теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Цель проекта: установить тепловой насос «воздух-вода» для максимального снижения платежей за тепло и горячую воду. Дополнительно расширить функциональность системы и обеспечить с помощью теплового насоса охлаждение дома в летнее время.

Исходные данные проекта

• Хорошо утепленный двухэтажный частный дом, жилая площадь – 160 м2.
  Место установки: Киевская область.
  Контуры отопления на этажах – с радиаторами.
• Действующий газовый котел – двухконтурный, мощностью 24 кВт.
• По результатам расчетов суммарных теплопотерь дома необходима тепловая мощность в 10 кВт.

Анализ климатических условий региона установки

Киевский район относится к региону с умеренным климатом.

Исходя из анализа статистических данных метеонаблюдений в Киевской области получен следующий график колебания температур воздуха (Рис.1).

Для внедрения теплонасосного оборудования также предварительно были изучены: возможности размещения блоков ТН и вспомогательного оборудования в помещении топочной и за пределами дома,

• состояние котла и возможности его автоматики,
• качество разводки, автоматики и состояние радиаторов,
• соответствие мощности радиаторов расчетным данным для системы с ТН,
• возможности выбора части радиаторов для замены их на систему фанкойлов.

Готовое техническое решение

Для данного дома с целью модернизации и максимального снятия нагрузки с газового котла был предложен наиболее экономически выгодный вариант бивалентной схемы системы теплоснабжения: тепловой насос/газовый котел.

Тепловой насос «воздух-вода» MYCOND серии Arctic Home Basic полностью выполняет задачи по обогреву дома и нагреву горячей воды, и только при особенно низких температурах наружного воздуха автоматика теплового насоса подключит газовый котел. Такие ситуации возникают несколько дней в году, когда температура воздуха опускается ниже выбранной для расчета ТН «точки бивалентности» – точки оптимального распределения тепловых нагрузок с целью снижения номинальной мощности теплового насос и минимизации затрат на оборудование.

Согласно данным технико-экономического обоснования проекта оптимальной температурой, при которой осуществляется переход на резервный источник тепла – газовый котел, выбрана точка бивалентности в -6 °C. До этого предела температуры тепловой насос работает с максимальной энергоэффективностью и экономически его эксплуатация  наименее затратна. Кроме газового котла, если необходим альтернативный источник тепла, может включаться многоступенчатый электронагреватель, встроенный в системе теплового насоса Майконд. Если на пиковых нагрузках подключается встроенный электронагреватель – ТЭН, то работа теплового насоса полностью автономна и не зависит от состояния или наличия газового котла.

На графике (Рис. 2) представлена зависимость тепловой производительности теплового насоса в зависимости от значений температуры наружного воздуха.

В результате проведения расчетов и моделирования по специальной программе от MYCOND, для выбранной модели теплового насоса с учетом метеоусловий в местности, где установлен тепловой насос, для бивалентной схемы работы с резервным газовым котлом, для дома 160 м2 получены данные по производимой тепловым насосом энергии и потребляемой им электроэнергии.

Программа моделирует работу системы отопления и ГВС с тепловым насосом на протяжении года и дает сравнительные результаты для отопления такого дома другими видами систем отопления.

Для бивалентной схемы  системы теплоснабжения спрогнозированы согласно последних тарифов годовые расходы на работу теплового насоса и газового котла, как дополнительного источника.

Затраты на эксплуатацию системы отопления: тепловой насос (отопление) и газовый котел

Результаты расчетов сведены в таблицу.

Сравнение годовых сумм затрат при  работе различных видов отопительных систем (160 м2)

На данной диаграмме представлены сравнительные цифры по затратам для различных систем отопления для частного дома 160 м2.

Из полученных результатов можно сделать вывод о неоспоримом преимуществе системы теплообеспечения на базе теплового насоса воздух-вода с резервным газовым котлом.

Тепловой насос MYCOND Arctic Home Basic типа «воздух-вода»

Оптимальным по функциональности для модернизации установленной системы отопления предложена модель теплового насоса британского бренда MYCOND серии Arctic Home Basic мод. MHCS 035AHB, тип «сплит», с регулируемой тепловой мощностью 6,16 … 10,1 кВт (при A7/W35), и мощностью по охлаждению до 5,05 кВт (при A35/W7).

Общий вид блоков теплового насоса Mycond Arctic Home Basic

Основные преимущества теплового насоса Mycond Arctic Home Basic

• Расширенный набор функций: отопление, охлаждение, нагрев воды для быта.
• Умеренная и доступная цена, что расширяет возможность внедрения теплонасосных систем и сокращает период окупаемости.
• Автономность работы системы даже при низких температурах благодаря встроенному электроТЕНу.
• Высокоэффективная работа на обогрев даже при -25 ° С снаружи.
• Экономная и длительная работа системы на тепло и холод за счет высокого качества и надежности комплектующих.
• Доступное и простое управление, оптимальный набор автоматики.
• Экономия и точность за счет инверторного управления компрессором Panasonic или Mitsubishi.
• Встроенный циркуляционный насос облегчает подсоединение и монтаж.
• Есть возможность автоматического управления по комнатному термостату.
• Погодозависимое управление тепловым насосом.
• Настройки работы ТН по таймеру.
• Управление другим источником тепла – газовым котлом.
• Пониженный уровень шума внешнего блока, амортизаторы для снижения вибрации.

Проведенный монтаж и пусконаладочные работы

На стене топочной около газового котла установлен компактный внутренний настенный блок теплового насоса. Для бесперебойной работы по отоплению и ГВС установлены также буферный бак и бойлер косвенного нагрева. На участке около стены дома установлен внешний блок ТН. Выполнены работы по гидравлической обвязке теплового насоса, прокладке фреоновых магистралей и теплоизоляции трубопроводов, подсоединены отдельные контуры отопления, установлены настенные термостаты.

Монтажная схема представлена на Рис. 4.

Дополнительным плюсом предложенного технического решения является возможность кондиционирования помещений дома фанкойлами, установленными вместо радиаторов в одном из контуров отопления.

Итоги реализации проекта модернизации системы отопления

Все работы по подготовке и реализации проекта проведены в короткие сроки. Владелец дома доволен результатами работы системы тепло/холодоснабжения и уровнем экономии затрат.

Реализация данного проекта позволила удачно провести реконструкцию «старой» системы отопления и ГВС, на протяжении уже первых нескольких месяцев работы отмечается сокращение в несколько раз затрат на отопление дома. Система очень удобна в управлении, есть возможность настроить экономные режимы. Потребности в горячей воде полностью удовлетворяются.

За счет снятия нагрузки с газового котла счета за газ минимизированы, рабочий ресурс газового котла продолжен на длительное время.

Уровень комфорта в дома значительно повысился. Система безопасна в эксплуатации, не требует постоянного контроля. Полностью доказана высокая энергоэффективность и экономическая целесообразность теплонасосных систем для модернизации газовых систем отопления.