Тепловой насос на Южном Урале: как сбываются суровые челябинские мечты

Как отказаться от центрального отопления и природного газа и сэкономить

Челбинские тепловые насосы настолько суровы, что работают от питьевой скважины. Рассказываем историю пользователя с ником Elektrik-555, который пробурил в пищевой яме под домом универсальную скважину и успешно обогревается тепловым насосом.

Электрик ищет альтернативу и вырабатывает философское отношение
Электрик интересуется тепловыми насосами и готовится бурить
Электрик изобретает бурилку
Электрик представляет арсенал инструментов
Электрик уходит в дебри и отказывается от навязчивой идеи
Мечта Электрика сбывается
Электрик делает вывод и критикует газовую иглу

Электрик ищет альтернативу и вырабатывает философское отношение

Путь к тепловому насосу у Elektrik-555 был долгим, но, кажется, что жизнь буквально подталкивала его к этому устройству. Первый шаг навстречу ТН: Elektrik-555 построил дом на 120 кв.м, отопление в его поселке было центральным, и после экономического кризиса счета за него неприятно ударили по карману. Большинство людей принимают такие вещи, как неизбежное зло и покорно раскошеливаются. У Электрика, как и у большинства пользователей нашего портала, ни один психолог не смог бы найти признаков выученной беспомощности. Он не стал смиряться с обстоятельствами и решил отказаться от центрального отопления. Но пока он переписывался с администрацией Челябинска и убеждал ее провести на свою улицу магистральный газопровод,  обокрали его стройку, и в числе прочего срезали все алюминиевые радиаторы.

Кто-то из мудрых сказал, что всё с нами в жизни происходит не случайно. Я попробовал отнестись к этому философски: может, это знак, что не той дорогой я шел.

И правда: в современной системе отопления должен быть теплый пол, а не радиаторы! Это универсальное решение – проведут газ, значит, получится сэкономить, не проведут – можно будет поставить тепловой насос. Как ни посмотри, Электрик будет в выигрыше.

Электрик интересуется тепловыми насосами и готовится бурить

Электрик делал теплый пол и читал в интернете про тепловые насосы. Тема заинтересовала не на шутку. Здорово же: устройство собирает низкопотенциальное тепло из окружающей среды и преобразует его в тепло, которым можно отапливать помещение, а электричество при этом расходуется только на работу компрессора и циркуляционного насоса! А еще новые технологии значительно подняли эффективность современных тепловых насосов, СОР уже  приближается к 5, и это значит, что при потреблении 1 кВт электроэнергии насос выдаст 5 кВт тепла! Отличный результат при теперешних ценах за 1 кВт*ч!

Изучив тему тепловых насосов, Электрик понял, что воздушные насосы для челябинского климата не годятся, а вот геотермальные то, что надо. Осталось выбрать тип насоса:

•  с открытой системой, но придется искать воду и бурить скважину;
• с закрытой системой, когда низкопотенциальное тепло снимается из грунта.

Конечно, закрытая система получалась экономичней, потому что в ней не нужно поднимать воду из скважины – скважинные насосы все-таки съедают много энергии! Но для закрытого горизонтального контура места на участке не было, вертикальные зонды дорогие в изготовлении и не очень годились для его близкого УГВ…  Было еще такое обстоятельство: когда Электрик отрекся от центрального отопления, ему пришлось отказаться и от центрального холодного водоснабжения тоже, потому что в поселке эти трассы шли вместе на метровой глубине.

Значит, нужно бурить скважину. Возможно, я смогу убить сразу двух зайцев, используя воду для собственных нужд и для работы ТН.

Электрик точно знал, что вода у него на участке есть, и близко. Но он не знал, какого она качества, и каковы, собственно, ее запасы. Для работы ТН ее требовалось 1,8м3/ч.

Выяснить это он решил эмпирическим путем: бурить, причем самостоятельно.

Электрик изобретает бурилку

В этом месте истории мы уже хорошо понимаем, что ее герой – человек основательный и практикующий научный подход к жизни. Он изучил тему бурения ударно-канатным способом и начал  готовится. На изготовление бурилки и сопутствующего инструмента у него ушла зима. Ясно, что у бурилки должен быть электрический привод, и определенные надежды в этом смысле Электрик возлагал на валяющийся у него невостребованный электродвигатель 1,1кВт и «нарытый» редуктор от МАЗа. Он долго прилаживал их к бурилке, но, когда дошло до дела, техника не справилась с простой, казалось бы, задачей, не смогла поднять инструмент.

Изобретать что-то еще не было времени. Электрик выбросил бесполезные детали бурильной установки, оставил только барабан с тросом, к которому приделал впечатляющий штурвал: бурилка будет работать, хоть и на неназываемой в приличном обществе тяге!

Электрик представляет арсенал инструментов

Бурить он решил в доме, в овощной яме. Она двухметровой глубины, стало быть, бурить придется на два метра меньше. И траншею не надо рыть, чтобы заводить воду домой. Для работы он за зиму смастерил целый арсенал инструментов. Они делались под диаметр обсадной трубы будущей скважины – 159мм.

• Бур. Он будет нужен в начале процесса, чтобы вертикально-вертикально установить обсадную трубу;
• Долото, чтобы разбивать большие камни;
• Конус — вытаскивать твёрдый грунт;
• Баба — забивать обсадную трубу;
• Желонка — доставать сыпучий и водянистый грунт.

Весь инструмент весит примерно 70 кг, точно не мерил. Вся рубящая часть инструмента из качественной стали и закалённая.

Выяснить это он решил эмпирическим путем: бурить, причем самостоятельно.  

Вы будете смеяться. Каждый удар «бабой» по обсадной трубе загонял ее в грунт на 2,5мм. Десять таких ударов, и обсадная ушла на 2,5см, десять подходов по десять ударов – труба ушла в грунт на 25см, и так дальше…

Если бы мы попросили друзей Электрика описать его одним словом, они сказали бы: «упертый». Сейчас его скважина дает 2,3м3*ч. Уже в самом конце бурения он «попал на доломит», и добыл хорошую, чистую воду.  

Анализ ещё не делал, но теща уже попробовала и говорит, что вкусная.

Скважина глубиной 14 метров впоследствии стала использоваться не только для работы насоса, но и для холодного водоснабжения. Вообще, открытая система ТН предполагает две скважины: из одной качаем воду, в другую сливаем. Но вместо второй скважины у Электрика дренаж, устроенный вокруг участка ещё при царе Горохе.  

Электрик уходит в дебри и отказывается от навязчивой идеи

Итак, теперь у нашего пользователя есть все условия для эффективной работы теплового насоса. Он окончательно вычеркнул газ из списка возможных источников тепла и стал подробнее изучать тему тепловых насосов. Европейские –навороченные, с погодной компенсацией и кучей защит, но и ценник у них до небес; американские дешевле, но без погодной компенсации и прочих наворотов. И еще Электрику не понравилось, что у европейских производителей вся информация открыта, а у американских – нет: что-то они скрывают, что-то не договаривают.

Электрик мечтал поставить себе ТН с характеристиками европейского, а по цене – дешевле американского.

Это реально, такой пример есть на – наш уважаемый пользователь с ником Арarat 2 собрал аналог европейского ТН из специально подобранных для этого комплектующих. Этот насос обошелся ему в 2000 евро, а стоил бы 8 000 евро.

Руки у Электрика росли из нужного места. Он решил сделать так же, допустив для себя удорожание конструкции до 3000 евро. Но ему не хватало специальных знаний. Он скачал учебники Польманна и Котзаогланиан, но чем глубже забирался в эти термодинамические дебри, тем больше появлялось вопросов. Мозг просто взрывался!

Электрик уже понимал, какие моменты при проектировании ТН особо важны, на что надо обращать внимание, но не представлял, как реализовать это на практике. Все-таки люди учатся этому в университетах пять лет. Пяти лет у него не было.

Пока наш герой изучал «Учебник по холодильной технике» и «Пособие для ремонтника», одно предприятие на территории бывшего СССР с очень хорошей репутацией выпустило тепловой насос точно такой, какой был ему нужен. И ценник был нормальный, как раз столько Электрик и собирался потратить на комплектующие. Покупка этой модели показалась ему разумным решением.

Я отступил от своей навязчивой идеи самостоятельного изготовления ТН. И вот я счастливый обладатель ТН.

Мечта Электрика сбывается           

Получив насос, Электрик первым делом снял с него корпус. Монтаж выглядел супердостойно, заводскую сборку было видно издалека. Осталось проверить его в деле, но и в деле ТН проявил себя наилучшим образом! Во-первых, он оказался очень тихим, хотя Электрик был готов к шуму. Второй плюс – информативный пульт управления, который показывал

• фактическую температуру ГВС;
• температуру воздуха на улице;
• температуру отопительного контура (и подача, и обратки);
• температуру наружного контура (подачи и обратки)
• потребляющий ток компрессора.

В насосе было установлено множество защит, как и мечтал его хозяин. А самое главное, он прекрасно и безотказно работает и полностью справляется с отоплением дома. Все обслуживание устройства  свелось к промыванию фильтра раз в несколько месяцев.

Электрик делает вывод и критикует газовую иглу

Наш пользователь публиковал у себя в теме ежемесячные отчеты: за морозный декабрь, например, в доме площадью 128 м2 электросчётчик намотал 1 246 кВт*ч. При этом дом, по словам его хозяина, вовсе не «эталон утепления».

Насос включается при температуре теплоносителя +24°С, выключается при +28°С, а температура в помещении в любой мороз стабильно сохраняется на комфортных хозяину +19 — +21°С.

Если сравнивать с центральным отоплением, я каждый месяц отопительного сезона платил бы больше (по данным отчетов в теме получается, что почти в три раза – прим.FH) . Вывод: тепловым насосом в нашей климатической зоне отапливаться не только можно, это ещё и выгодно. 

Решив, что сравнение некорректно – любая система отопления будет выгоднее, чем ЦО, Электрик попросил записывать расходы на отопление троих своих знакомых, которые отапливают дома природным газом. Эксперимент показал, что с ТН за отопление приходится тратить если не меньше, то уж точно не больше, чем с газом!

Если кого уже подсадили на газовую иглу, то нет смысла с неё слезать, — считает Электрик. А тем, кому газ еще не проведен, стоит, пожалуй, сесть и посчитать.

Если за деньги, которые нужны на установку ТН на 9кВт тепловой мощности под ключ вам проведут газ, сделают вентиляцию и установят котел, то стоит посмотреть на плюсы и минусы этих двух вариантов.

А если газ в эту сумму не укладывается – прости, Газпром, наша любовь прошла.

На Южном Урале природный газ уже не является лучшим источником тепловой энергии для эксплуатации частного дома.

Конечно, все понимают, что на другой чаше этих весов – высокая стоимость самого теплового насоса. Электрик соглашается, что это «дорогая машинка», но считает, что нельзя рассматривать вложения в дом, как бизнес: неправильно считать, когда окупятся эти вложения. Мы же не спрашиваем, когда окупится дом, который мы построили для себя, автомобиль, кровать, одежда, тостер, телевизор? Мы просто покупаем это, и платим за степень комфорта.

Это, конечно, спорное мнение, ведь и сам Электрик продолжает наблюдать за тем, сколько электричества уходит на работу его теплового насоса. Он говорит, что можно прилично сэкономить на нескольких вещах:

• утеплить дом и снизить теплопотери с советской нормы 100 Вт/м2 до 50 Вт/м2 и меньше;
• купить младшую модель понравившегося варианта ТН;
• сократить затраты на геоконтур: так, Электрик «перестраховался по гидравлике» и купил скважный насос с избыточной мощностью, и теперь ему приходится существенно зажимать производительность. Купив не такой мощный насос, он сэкономил бы и в магазине, и во время эксплуатации. А если участок позволяет сделать геоконтрур закрытым, экономия получится еще больше.

Нет таких условий, которые не позволили бы сделать ТН, говорит Электрик.

• Если вода не глубоко и хорошего качества – бури скважину;
• Глубоко и нет места для горизонтального контура – можно сделать «многоэтажку», это самый дешевый геоконтура;
• Территория не позволяет размахнутся и на «многоэтажку», можно скомбинировать ее с неглубокими скважинами 10-15 м;
• Если совсем нет места, можно делать наклонные скважины кустом из одного приямка. 

Будущее – за возобновляемыми источниками энергии и такими людьми, как наш герой.

Подробнее об отоплении дома в Челябинске тепловым насосом можно почитать в теме Elektrik-555. Присоединяйтесь к дискуссии об окупаемости тепловых насосов. Почитайте нашу статью о принципах работы и разновидностях ТН, посмотрите видео про интересную СО: воздушное отопление, которое работает с помощью теплового насоса и электрических тэнов.

Источник