Солнечные коллекторы Logasol SKS 4.0-s на крыше энергоэффективного дома
Внутренние блоки теплового насоса Fujitsu
Погодозависимая автоматика Buderus Logamatic EMS и распределительная насосная группа Meibes с насосами Grundfos наивысшего класса энергоэффективности «А»
Отопительный конденсационный котел Buderus Logamax plus GB112 мощностью 43 кВт, оснащенный циркуляционным насосом с плавным регулированием
Внешние блоки теплового насоса Fujitsu
Буферная емкость и передающая станция Meibes Solar XL
График нагрева воды посредством солнечных коллекторов
Индивидуальная станция Meibes LogoAktiv
Автор проекта Дмитрий Викторович ГРЫЗУНОВ
Трехэтажный дом, площадь которого 1050 м2, рассчитан на 18 квартир. Максимальной энергоэффективности дома удается достигнуть за счет использования современного оборудования в сочетании с целым комплексом принятых мер — утеплением наружных стен, чердачного перекрытия, подвала и межквартирных перегородок.
Тепловые насосы
В проекте применены четыре тепловых насоса производства фирмы Fujitsu. Насос состоит из внешнего WOYK 160 LCT и внутреннего WSYK 160 DC9 блоков. Схема обвязки теплового насоса выполнена по двухконтурной системе. Первичный контур осуществляет передачу тепла от внешнего блока к внутреннему. В качестве теплоносителя используется хладагент R410a, представляющий собой водногликолевую смесь.
Энергия из воздуха передается хладагенту, который в испарителе из-за низкой температуры кипения испаряется даже при низкой температуре (до –15 °C). Хладагент в газообразной форме с помощью встроенного во внешний блок компрессора доводится до высокого давления и передается по трубопроводам к внутреннему блоку. В последнем газообразный теплоноситель попадает в конденсатор. Энергия хладагента передается теплоносителю внутреннего контура, в качестве которого служит вода. Хладагент, охлаждаясь, переходит в жидкую фазу и возвращается первоначальная температура и давление. По трубопроводу он возвращается в наружный блок. Внутренний блок оснащен резервным теплообменником со встроенными электроТЭНами, которые обеспечивают дополнительный нагрев в холодное время года. Вторичный контур передает тепло от внутреннего блока к буферным емкостям.
Солнечные коллекторы
Для обогрева здания в проекте было решено использовать энергию солнца. Для этого на кровле здания размещено двенадцать солнечных коллекторов Logasol SKS 4.0-s производства фирмы Buderus по две группы из шести приборов. Они изготовлены из долговечных материалов. Длительный срок службы оборудования достигается за счет герметичности конструкции: пространство между стеклом и абсорбером коллекторов наполнено инертным газом, что мешает проникновению пыли, атмосферных осадков и влажного воздуха.
Коллекторы в соответствии с географической широтой размещения объекта устанавливаются под углом 56,2° к горизонту. На каждую группу предусматривается передающая станция Meibes Solar XL с двумя встроенными насосами. Один насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в первичном контуре, второй — во вторичном. Теплоносителем в первичном контуре служит Meibes Solar, во вторичном контуре — вода. Теплоноситель вторичного контура циркулирует через буферную емкость.
Оборудование включается в работу поэтапно, то есть в зависимости от сезона: в теплую погоду — солнечные коллекторы, а с наступлением холодов — котлы. Регулировать работу последних собственники жилья могут дистанционно: достаточно установить на телефон специальное мобильное приложение от Buderus.
Теплогенераторная
В теплогенераторной предусмотрена установка двух конденсационных водогрейных автоматизированных одноконтурных настенных котлов Logamax plus GB112-43 производства Buderus теплопроизводительностью 43 кВт каждый. Оба котла рабочие. В качестве топлива используется природный газ низкого давления. Котлы объединены в каскад. Для управления котлами комплектно поставляются функциональные модули FM 443, FM 456 KSE 2/EMS, FM 457 KSE4/EMS. Теплоноситель — вода, с параметрами 75–60 °C.
Котлы гидравлически соединены с буферными емкостями, циркуляция теплоносителя через которые осуществляется с помощью встроенных в котлы насосов. Компенсация объемных расширений воды осуществляется мембранным расширительным баком. Теплопроизводительность котла регулируется плавно. Поддержание температуры обратной воды на входе в котлы при их работе в конденсационном режиме не требуется.
Каждый котел Logamax plus GB112 оснащен циркуляционным насосом с плавным регулированием. Благодаря нему и достигается максимальный конденсационный режим, ведущий к снижению расходов на электроэнергию. Каскадное размещение оборудования увеличивает мощность котловой установки в два раза (43 кВт × 2 шт. = 86 кВт).
Схема работы
Теплоноситель от котлов, внутренних блоков тепловых насосов и передающих станций солнечных коллекторов поступает в две буферные емкости V = 1500 л, откуда циркуляционными насосами подается потребителю. Отпуск тепла учитывается с помощью электронного теплосчетчика Kamstrup. Теплоноситель — вода с параметрами +70–60 °C. Максимальное рабочее давление — 3 кгс/см2. Температура воды, отпускаемая потребителю, регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха с помощью автоматики систем котлов, тепловых насосов и солнечных станций, поставляемой комплектно с вышеназванным оборудованием. Приготовление горячей воды на нужды ГВС предусматривается в индивидуальных станциях LogoAktiv от компании Meibes, устанавливаемых в каждой квартире. Этим приборами можно управлять с помощью специального приложения для мобильных устройств на платформе Android, которое можно бесплатно скачать на сайте Meibes.
Весь комплекс работ по поставке, монтажу и пусконаладочным работам на объекте произвела компания «АкваМастер» по заказу Департамента ЖКХ администрации Владимирской области.
С 27 февраля 2013 года составлялся отчет по работе всей системы погодозависимой автоматики. Из него следует, что в морозные солнечные дни при температуре воздуха –25…–18 °C теплогенераторная «выдает» 100 % тепловой мощности (80–98 кВт), из них 40 % мощности «выдают» два конденсационных котла (32–39 кВт). Четыре тепловых насоса «выдают» 35 % тепловой мощности (28– 34,3 кВт). А 25 % — это солнечные коллекторы (20–24,5 кВт). В солнечные дни при температуре воздуха –12…–7 °C теплогенераторная «выдает» 100 % мощности (65–82 кВт), из них 25 % «выдают» два конденсационных котла (16–20,5 кВт). Четыре тепловых насоса «выдают» 37 % тепловой энергии (от 24 до 30,5 кВт). 38 % дает солнечная энергия (24,7–31,5 кВт). В пасмурные дни (при наличии дождя, снега) при температуре +1,5…+2 °C теплогенераторная «выдает» 100 % тепловой энергии от тепловых насосов — 40,5 кВт, а остальные виды оборудования не работают. В обычные дни, когда отсутствует солнце, при температуре воздуха –22…–15 °C теплогенераторная «выдает» 100 % тепловой мощности (88–95 кВт), из которых 53 % мощности «выдают» конденсационные котлы (46,6–50,3 кВт). Четыре тепловых насоса «выдают» 47 % тепловой мощности (41,3–44,7 кВт).
За двадцать дней работы теплогенераторная «выдала» 5,3 Гкал, что составляет удельную величину 0,0054 Гкал/м2, и по сравнению с другими домами в городе Собинка — в 6–8 раз меньше затрат.
Деньги потребителей
Стоимость энергозатрат для новоселов составляет всего 1,98 руб/м2 в месяц. Эта цифра складывается из следующих показателей. За полгода жителям дома площадью 1050 м2 потребовалось 2474 м3 газа и 1460 кВт электроэнергии. В сумме затраты новоселов на отопление и ГВС составили 13 917,9 руб. С учетом дополнительной тепловой энергии, получаемой при помощи солнечных коллекторов, количество затрат сократилось на 1411,70 руб. и составило 12 506,2 руб. за полгода. В среднем, владельцы двухкомнатных квартир в новостройке ежемесячно платят около 100 руб. за отопление и горячую воду.
