Утеплитель Роквул Лайт Баттс: характеристики материала и сфера применения

Как правильно выбрать утеплитель Роквул

В континентально-климатических условиях зимы иногда бывают достаточно холодными. Именно поэтому владельцы частных домов предпочитают дополнительное утепление своего жилища. Специальные покрытия предназначены не только для утепления фасада дома или квартиры, но и для перекрытий, внутренних стен, кровли, напольных поверхностей и даже для помещения сауны и для бани. Утеплитель фирмы Роквул является одним из лидеров на рынке данной продукции и занимает лидирующую позицию в нише материалов для утепления фасадов стекловатой.

Утелитель Rockwool Lite БАТС СКAНДИК

Роквул технические характеристики

Утеплитель Роквул Баттс обладает высокими рабочими характеристиками, что лишний раз подтверждает его популярность среди теплоизоляционных плит.

Технические характеристики Rockwool

Кроме того, вся продукция выпускается согласно особым технологиям и имеет сертификат качества EcoMaterialGreen, что подтверждает полную экологичность и безопасность.

Преимущества

Теплоизоляция данным материалом имеет свои существенные преимущества:

плиты не образует зазоров и щелей из-за повышенной плотности при укладке;
надёжно защищает от образования плесени, грибка, проникновения грызунов за счёт высокой биостойкости;
негорючесть материала;
устойчивость к влаге;
высокая звуко- и теплоизоляция;
пружинистая основа, которая получена в результате уникальной технологии «флекси», что делает монтаж достаточно лёгким и быстрым.

Сфера применения

Лайт Баттс – строительные современные прессованные плиты, которые изготовлены из каменной ваты. Получают её в результате обработки базальтовых пород, что делает материал крепким и устойчивым к различным повреждениям и воздействиям. Так, сфера их применения достаточно разнообразна:

фасад здания;
внутренние стены;
межкомнатные перегородки, балконы, лоджии, мансарда;
кровля;
напольные перекрытия;
входные двери, ворота гаража;
внешняя и внутренняя стены квартиры.

Утеплитель Rockwool благодаря своим техническим характеристикам имеет широкую сферу применения

Спецификация и размеры

Производитель выпускает продукцию в двух видах:

стандарт – 60х80 см (толщина – 5 или 10 см) – такой размер удобен при транспортировке легковым автомобилем;
XL – 60х120 см (толщина – 10 и 15 см) – в случае транспортировки на грузовиках.

Чтобы ориентировочно понимать, какой объём пространства занимает одна упаковка и облегчить процесс загрузки и доставки материала, можно воспользоваться таблицей:

Размер утеплителя Rockwool

Рассчитайте утепление своего дома

Уютный дом – это, конечно же, тёплый дом. От правильно рассчитанной теплоизоляции зависит уровень теплопотери. Чтобы его сократить, необходимо грамотно рассчитать необходимый объём материала для утепления стен и, собственно, вычислить оптимальную толщину ваты для утепления. Расчёт утеплителя роквул для фасада можно определить тремя способами:

обратившись в специальные строительные организации;
самостоятельно;
с помощью калькулятора-онлайн.

Конечно же, проще всего выбрать первый вариант и сэкономить кучу времени, получив лишь цифру. Но в данном случае за подобные услуги придётся заплатить немалую сумму, а это, как известно, лишние траты во время строительства или ремонта, ведь рассчитать количество утеплителя можно и самостоятельно. Безусловно, это займёт некоторое время, но результат будет таким же точным.

Расчёт утеплителя (Скандик, Лайт Баттс или любого другого) происходит по определённой формуле, и ничего сложного в этом нет. Его можно произвести абсолютно для любого вида материала. Но для начала рассмотрим его на конкретном примере.

Например, мы имеем дом из кирпича, толщина стены в полтора кирпича. Работы планируется произвести с помощью «Лайт Баттс» или «Скандик». Для того чтобы теплоизоляция была эффективной и тепло сохранялось в холодное время года, стена должна иметь теплосопротивление, равное не менее 3,5 м2*К/Вт. Чтобы определить оптимальную теплоизоляцию, необходимо произвести определённые расчёты:

Для начала определяем текущее теплосопротивление существующей стены. Её толщина 37 см, а коэффициент теплопроводности – 0,56. Это касается красного глиняного кирпича. Так, для разного типа материала, теплопроводность, как правило, разная.

Вычисляем текущее тепловое сопротивление. Для этого толщину стены в метрах необходимо разделить на коэффициент теплопроводности. В итоге получаем: 0,37/0,56=0,66 м2*К/Вт.
До оптимального значения в 3,5 м2*К/Вт нам не хватает: 3,5-0,66=2,84 м2*К/Вт.
Далее стало возможным рассчитать требуемую толщину слоя каменной ваты: 2,84*0,045, где второе значение является коэффициентом тепловой проводимости самого утеплителя. Таким образом, получаем значение в метрах – 0,127. Находим значение в миллиметрах – 127 мм. Это требуемая толщина слоя для теплоизоляции каменной ватой Роквул «Лайт Баттс» и «Скандик».

Если же вы боитесь всё же ошибиться в расчётах, можно воспользоваться калькулятором-онлайн, которые предлагают многие строительные сайты.

Виды утеплителя и его применение

Rockwool выпускает широкий ассортимент продукции для утепления. Так, каждый из утеплителей может быть применим к разным частям дома или квартиры и всю продукцию можно разделить по блокам, учитывая сферу его использования:

Это далеко не полный список выпускаемой каменной ваты для теплоизоляции помещения. Помимо всего прочего, существует специальные мембраны, алюминиевые ленты, пароизоляционные плиты, которые так же направлены на сохранение тепла. Также некоторые виды могут использоваться в разных сферах. Например, Лайт Баттс, Лайт Баттс Экстра, Скандик, Флор Баттс могут применяться для утепления балконов и лоджий, а также для полов и этажных перекрытий. А, например, Лайт Баттс отлично практикуется как второй термослой для парных помещений.

Стен по технологии мокрого фасада

Данный метод утепления фасадов является самым распространённым и имеет свои преимущества:

максимальная экономия тепла;
сокращение финансовых затрат.

Вариант “мокрого” способа утепления

Так, после всех подготовок фасада, устанавливается цокольный профиль, который служит для сбалансированного распределения нагрузки от утеплителя. Далее производится монтаж теплоизоляционного слоя Роквул Баттс:

По краям утеплителя, на расстоянии 3-4 см, наносят клеевой строительный раствор широкой полосой.
Далее его плотно прижимают к стене, но при этом излишки клея удаляются незамедлительно. Второй слой утеплителя прижимают к первому с таким же усилием.
Двигаются от цокольного профиля – вверх.
Через 2-3 суток, когда клеевой раствор полностью просохнет, утеплитель дополнительно фиксируют с помощью дюбелей. Длина креплений должна соответствовать – помимо слоя каменной ваты, они должны войти в стену.

После того, как все укрепления выполнены, устанавливается армирующий слой:

на слой утеплителя наносится строительный клей, в котором утапливают сетку из стекловолокна;
поверх сетки наносят тот же клеевой состав.

Следует помнить, что общий слой не должен быть более 6-7 мм. После того, как клей полностью просохнет, сверху наносят штукатурку для внешнего применения.

Двухслойной кладки

Утепление домаданным методом – самый лёгкий способ утепления помещения с помощью плит Скандик или Лайт Баттс. В данном случае утеплитель монтируется между двумя рядами кладки. Например, стена возводится с помощью кирпича (силикатный, керамический). Далее к ней фиксируется каменная вата по тому же методу, что и при технологии мокрого фасада. А после возводится ещё один слой кладки стен. Он также может быть выполнен из кирпича или других стройматериалов – пеноблок, шлакобетон и прочие. Для утепления навесных систем с воздушным зазором часто применяют Rockwool Венти Баттс.

Каркасных стен

Любой дом состоит из двух стен – внутренние и внешние. В данном методе утепляются обе. Для этого идеальным выбором будет Rockwool Кавити Баттс или Rockwood Фасад Баттс:

снаружи фасад дома обшивается древесными досками;
на них укрепляется гидроизоляционная мембрана, которая защищает утеплитель от влаги, также снаружи;
изнутри дома в стойки каркаса устанавливается Роквул для стен;
все зазоры и пустоты заливаются монтажной пеной;
внутренние стены следует обтянуть пароизоляционной мембраной и укрепить поверх неё древесные плиты.

Стен изнутри

Не все теплоизоляционные материалы подходят для внутренней отделки, так как у некоторых очень низкие экологические показатели. Так, утеплитель должен соответствовать следующим требованиям:

долговечность;
высокая пожаробезопасность;
низкая теплопотеря;
полная экологичность.

Всем этим требованиям отвечает:

Rockwool Лайт Баттс Экстра;
Лайт Баттс Скандик XL.

Работы с внутренней стороны проходят в несколько этапов:

Для предотвращения появления плесени и грибка поверхность обрабатывается глубокопроникающей грунтовкой.
Устанавливается обрешётка в виде металлического каркаса или брусков из дерева.
Укладывается утеплитель;
Натягивается гидро- или пароизоляционная мембрана.
Крепится гипсокартон.

Пола под стяжку

Теплоизоляционная вата укладывается на плиты перекрытия. Для большей эффективности сохранения тепла рекомендована укладка в несколько слоёв в шахматном порядке, т.е. когда край верхней плиты приходится на середину нижней. Как только утеплитель плотно вмонтирован, приступают к выравниванию пола – цементным раствором или с помощью древесных досок. Далее следует укладка напольного покрытия – линолеум, паркет, ламинат, дерево.

Наиболее популярными утеплителями для пола являются:

Флор Баттс 25 мм;
Флор Баттс И;
Флор Баттс.

Пола на лагах

На первом этапе на пол настилается мембрана Rockwool, предназначенная для гидроизоляции. Её стыки необходимо проклеить скотчем. Затем укладываются бруски-лаги, в промежутки которых укладывается теплоизоляция. Сверху рекомендуется укрепить пароизоляционную мембрану и только потом настилается напольное покрытие.

Плоской кровли

Утепление плоской кровли следует осуществлять только с наружной стороны. Изначально на основание укладываются плиты Rockwool – Руф Баттс, Bondrock, Сэндвич Баттс К. Далее заливается цементная стяжка и укладывается, собственно, кровельный материал.

Мансарды и кровли плитами rockwool

Мансарда утепляется только изнутри. Так, утеплитель вставляется враспор между стропилами и перекрывается гипсокартоном или тонкой обшивочной доской. В данном случае целесообразно укладка утеплителя в несколько слоёв.

Скатных кровельных конструкций и мансард

Данные работы проводят только после того, как установлено кровельное покрытие. Это предотвратит намокание утеплителя в случае дождя или снега. Внутренняя сторона контробрешётки обшивается гидро-ветрозащитной мембраной ROCKWOOL для кровли. Далее готовый каркас мансарды или скатной кровельной конструкции заполняется утеплителем. Затем его покрывают пароизоляционной мембраной и укрепляют с помощью строительного степлера. Чтобы создать воздушную прослойку, устанавливают обрешётку в виде гипсокартона, обшивочной доски или древесных плит.

Бани или сауны

Rockwool производит специальные материалы для утепления бань и саун, которые обладают высокими свойствами для сохранения тепла в парных. Они эффективно сохраняют тепло, что помогает экономить на электричестве или дровах. Особое значение имеет алюминиевое покрытие с одной стороны утеплителя Баттс, что значительно повышает пароизоляционные свойства.

Утеплитель устанавливается в два слоя изнутри помещения алюминиевой стороной внутрь в шахматном порядке, то есть вразбежку. Это обеспечивает отличную теплозащиту. Для большей эффективности стыки проклеивают алюминиевой клейкой лентой Rockwool 100 или 50 мм. Далее устанавливается обрешётка, которая обеспечивает воздушный зазор между утеплителем и внешней отделкой. Сами плиты монтируются враспор стоек каркаса. Наиболее распространёнными видами утеплителя для парных являются Rockwool Сауна Баттс и вторым слоем Rockwool Лайт Баттс Скандик 100 и 50 мм.

Советы и рекомендации

При любых работах с утеплителем из каменной ваты необходимо использовать индивидуальные средства защиты – респиратор, перчатки, спецкостюмы. Несмотря на высокий уровень экологичности и безопасности, это предотвратит развитие аллергии, так как при монтаже есть небольшой риск возникновения пыли.

От правильного и грамотного монтажа напрямую зависит долговечность и прочность конструкции. Так, для крепления жёсткого утеплителя подходит клеевой раствор или специальные тарельчатые анкера. Для лёгких конструкций вполне подходит монтаж враспор в каркасную обрешётку.

Пароизоляционный слой всегда размещается ближе к холодной стороне здания. Однако, утепляя внутренние стены, его размещают ближе к тёплой стороне.

Если по каким-то причинам работы не проводятся сразу же после покупки материала, то хранение утеплителя следует осуществлять только в крытых помещениях, избегая взаимодействия с повышенной влажностью. Допускается хранение упаковок друг на друге, но исключительно на ровной сухой поверхности.

Гидроизоляция и любые другие мембраны монтируются логотипом наружу. А вот пароизоляция для крыш, стен и потолка – логотипом внутрь помещения.

Утеплитель Rockwool

Rockwool – экологический материал, который получаются путем плавления горных пород и их вытягивания в тонкие нити с пропиткой связующим компонентом. В результате получается каменная вата с волокнистой структурой. Технология производства позволяет выпускать крепкие, устойчивые к влаге и удобные в обращении плиты, с улучшенными звукопоглощающими свойствами и механической стойкостью к сжатию.

Технические характеристики утеплителя Rockwool

Компания Rockwool выпускает широкую линейку изделий в виде рулонов и плит.

К основным характеристикам относят:

Теплопроводность. Минеральная вата Роквул имеет лучший показатель среди конкурентов – 0,036-0,038 Вт/м К (Ватт на метр на Кельвин). От этого показателя напрямую зависит эффективность термоизоляции. А плотность материала обеспечивают максимальную энерго эффективность жилого здания.

Горючесть (огнестойкость). Каменная вата относится к классу негорючих материалов (НГ) и выдерживает температуру до 1000 градусов Цельсия. В случае возгорания изоляция не выделяет дым и препятствует распространению огня в помещении.

Стойкость к деформациям обеспечивается хаотичным расположением тончайших волокон, обеспечивающее их плотное сплетение, жесткость и стабильность формы матов. Маты Фасад Баттс используются в качестве термоизоляции фасада – они плотные и жесткие, устойчивы к деформации. Кроме того, маты Флекси с длинной стороны плиты имеют пружинистый край.

Паропроницаемость. Гидрофобность и паропроницаемость определяют способность материала впитывать и отталкивать воду, а также пропускать воздух. Если не сделать при монтаже утеплителя пароизоляцию, то теплоизоляционные качества станут снижаться по мере впитывания влаги. Водонепроницаемые маты Лайт Баттс применяют в легких конструкциях в качестве ненагружаемого слоя.

Звукоизоляция. Способность защищать помещение от шумов у материала на высоте. Между волокнами материала находится прослойка воздуха, которая задерживает все звуки. На степень звукоизоляции влияние оказывает плотность и пористость структуры утеплителя Rockwool. Звукопоглощающие маты Акустик Баттс обеспечивает звукопоглощающую способность (в пределах 43-62 дБ).

Описание теплоизоляционных материалов Rockwool

1. Утеплитель Роквул Лайт Баттс

Легкая гидрофобизированная теплоизоляционная минплита Rockwool Лайт Баттс, изготовлена из минеральной ваты на основе базальтовых пород. Утеплитель Rockwool Лайт Баттс используется в качестве звукоизоляции и теплоизоляции легких стен, мансард и кровельных конструкций, включая вертикальные и наклонные стены в мансардах и междуэтажные перекрытия. Эта минвата не должна подвергаться значительным нагрузкам.

Характеристики утеплителя Роквул Лайт Баттс

• Толщина, мм – 50-200

• Плотность, кг/м3 – 37

• Теплопроводность утеплителя – 0,036

• Группа горючести – НГ

2. Утеплитель Роквул Скандик Баттс (Флекси)

Легкая гидрофобизированная теплоизоляционная минплита на синтетическом связующем, изготовленная из минеральной ваты на основе горных пород базальтовой группы. Утеплители Rockwool Флекси Баттс имеют одну пружинящую сторону, которая обеспечивает надежную фиксацию материала в каркасных конструкциях. Пружинящая сторона минваты Роквул Флекси Баттс маркируется. Ширина пружинящей кромки 40 мм. Минплита Роквул Флекси Баттс используется в качестве теплоизоляции легких стен, межкомнатных перегородок, межэтажных перекрытий, мансард и кровельных конструкций жилых, общественных и производственных зданий. Минплита Флекси Баттс с наибольшим успехом применяется в деревянных каркасных конструкциях. Эта минвата не должна подвергаться значительным нагрузкам.

Характеристики минваты Роквул Флекси Баттс

• Толщина, мм – 50-200

• Плотность, кг/м3 – 31

• Коэффициент теплопроводности – 0,036

• Группа горючести – НГ

3. Утеплитель Роквул Кавити Баттс

Легкая гидрофобизированная теплоизоляционная минплита, изготовленная из минеральной ваты на основе базальтовых пород. Минплита Rockwool Кавити Баттс используются вкачестве среднего теплоизоляционного слоя в трехслойных наружных стенах из мелкоштучных материалов, а также утеплитель легких стен, межкомнатных перегородок, межэтажных перекрытий, мансард и кровельных конструкций жилых, общественных и производственных зданий. Минвата не должна подвергаться значительным нагрузкам.

Характеристики утеплителя Роквул Кавити

• Толщина, мм – 50-200

• Плотность, кг/м3 – 45

• Коэффициент теплопроводности – 0,036

• Группа горючести – НГ

4. Утеплители Роквул Флор Баттс и Флор Баттс И

Жесткая гидрофобизированная теплоизоляционная минпплита, изготовленная из минеральной ваты на основе базальтовых пород. Утеплитель Роквул Флор Баттс предназначен для тепловой изоляции полов по грунту, а также для устройства акустических плавающих полов. Для полов, подвергающимся нормативным нагрузкам свыше 3 кПа, предусмотрен утеплитель повышенной прочности Роквул Флор Баттс И.

Характеристики утеплителя Роквул Флор Баттс

• Толщина, мм – 25, 50-200

• Плотность, кг/м3 – 125 (ФЛОР БАТТС И – 150)

• Коэффициент теплопроводности – 0,036

• Группа горючести – НГ

5. Утеплитель Роквул Акустик Баттс

Звукопоглощающий утеплитель Акустик Баттс, изготовлен из каменной ваты Rockwool. Оптимальная плотность материала, хаотичное расположение волокон и однородная структура утеплителя, как следствие уникальной технологии производства, обеспечивают отличные звукопоглощающие свойства (что подтверждено тестами) и отсутствие усадки в течение всего периода эксплуатации. Применение утеплителя в конструкциях обеспечивает соответствие российским строительным нормам, а также пожаробезопасность и экологический комфорт. Минплита Rockwool Акустик Баттс используется в качестве среднего слоя в конструкциях каркасно-обшивных перегородок и облицовок, межэтажных перекрытий, а также для дополнительной звукоизоляции потолков. Утеплитель Роквул Акустик Баттс отвечает всем требованиям к звукопоглощающим материалами, применение Роквул Акустик Баттс в конструкциях позволяет значительно улучшить их звукоизоляционные характеристики.

Характеристики утеплителя Роквул Акустик Баттс

• Толщина, мм – 50-200

• Плотность, кг/м3 – 40

• Коэффициент теплопроводности – 0,036

• Группа горючести – НГ

6. Утеплитель РОКВУЛ ФАСАД БАТТС

Жесткая и плотная теплоизоляционная минплита, устойчивая к деформациям. Утеплитель Роквул Фасад Баттс изготовливается из минеральной ваты на основе базальтовых пород. Минплита РОКВУЛ ФАСАД БАТТС используются в качестве теплоизоляции на внешней стороне фасадов. Утеплитель обеспечивает не только теплоизоляцию, но также является основанием для нанесения штукатурного слоя.

Характеристики утеплителя РОКВУЛ ФАСАД БАТТС

• Длина, мм – 1000/1200

• Ширина, мм – 600/500

• Толщина, мм – 40-200

• Плотность, кг/м3 – 145

• Коэффициент теплопроводности – 0,036

• Группа горючести – НГ

7. Утеплитель РОКВУЛ ФАСАД БАТТС Д

Жесткая гидрофобизированная теплоизоляционная минплита на синтетическом связующем, изготовленная из минеральной ваты на основе горных пород базальтовой группы. Утеплители РОКВУЛ ФАСАД БАТТС Д имеют комбинированную структуру и состоят из жесткого верхнего (наружного) и более легкого нижнего (внутреннего) слоев. Благодаря этому минплита обладает уменьшенным весом, удобна при монтаже. Верхний (жесткий) слой утеплителя маркируется. Минплита РОКВУЛ ФАСАД БАТТС Д используется в качестве теплоизоляции с внешней стороны зданий в системах с тонким штукатурным слоем. Утеплители обеспечивают не только теплоизоляцию, но также являются основанием для нанесения штукатурного слоя. Минплита РОКВУЛ ФАСАД БАТТС Д применяются для выполнения изоляции в один слой. Концепция двойной плотности позволяет улучшить теплоизоляционные свойства фасадной системы, снизить расход армирующей шпаклевки, сократить сроки монтажа. Толщина верхнего (плотного) слоя 25 мм.

Характеристики РОКВУЛ ФАСАД БАТТС Д

• Длина, мм – 1000/1200

• Ширина, мм – 600/500

• Толщина, мм – 70-190

• Плотность верх, кг/м3 – 180

• Плотность низ, кг/м3 – 94

• Коэффициент теплопроводности – 0,036

• Группа горючести – НГ

8. Минплита РОКВУЛ ВЕНТИ БАТТС

Минераловатные плиты ВЕНТИ БАТТС – жесткая гидрофобизированная теплоизоляционная минплита, изготовленная из минеральной ваты на основе базальтовых пород. Плиты минераловатные ВЕНТИ БАТТС используются в качестве теплоизоляции на внешней стороне вентилируемых фасадных конструкций.

Характеристики минплиты РОКВУЛ ВЕНТИ БАТТС

• Толщина, мм – 50-180

• Плотность, кг/м3 – 90

• Коэффициент теплопроводности – 0,036

• Группа горючести – НГ

9. Минплита РОКВУЛ ВЕНТИ БАТТС Д

Минераловатные плиты ВЕНТИ БАТТС Д – жесткие гидрофобизированные теплоизоляционные плиты на синтетическом связующем, изготовленные из минеральной ваты на основе горных пород базальтовой группы. Плиты имеют комбинированную структуру и состоят из жесткого верхнего (наружного) и более легкого нижнего (внутреннего) слоев. Благодаря этому плиты обладают уменьшенным весом, удобны при монтаже. Верхний (жесткий) слой маркируется. Плиты ВЕНТИ БАТТС Д используются в качестве теплоизоляционного слоя в фасадных системах с вентилируемым воздушным зазором. Плиты ВЕНТИ БАТТС Д применяются для выполнения изоляции в один слой. В отличие от двухслойного решения нет необходимости крепить нижний слой плит, за счет этого снижается количество крепежа, уменьшаются сроки монтажа и стоимость системы. Благодаря плотному верхнему слою, более 90 кг/м3, плита ВЕНТИ БАТТС Д может устанавливаться без дополнительной ветрозащитной пленки. Толщина верхнего (плотного) слоя 30 мм.

Характеристики РОКВУЛ ВЕНТИ БАТТС Д

• Толщина, мм – 80-200

• Плотность верх, кг/м3 – 90

• Плотность низ, кг/м3 – 45

• Коэффициент теплопроводности – 0,036

• Группа горючести – НГ

10. Минплита РОКВУЛ РУФ БАТТС

Минераловатные плиты РУФ БАТТС – повышенной жесткости гидрофобизированные теплоизоляционные плиты, изготовленные из минеральной ваты на основе базальтовых пород. Используются в качестве теплозвукоизоляционного слоя в покрытиях, в том числе и для устройства кровель без цементной стяжки

Характеристики минплиты РОКВУЛ РУФ БАТТС

Тепловые насосы вода-вода: устройство, принцип работы, правила монтажа и расчета

У отопительного оборудования, для работы которого используются достаточно дорогие виды энергоносителей, такие как газ, электричество, твердое и жидкое топливо, относительно недавно появилась достойная альтернатива – тепловой насос вода-вода. Для функционирования такого оборудования, которое только начинает набирать популярность в России, нужны неисчерпаемые источники энергии, характеризующиеся низким потенциалом. Тепловая энергия при этом может извлекаться практически из любых водных источников, в качестве которых могут быть использованы естественные и искусственные водоемы, скважины, колодцы и др. Если расчет и монтаж такой насосной установки выполнены правильно, то она способна обеспечивать отопление как жилых, так и производственных строений на протяжении всего зимнего периода.

Тепловой насос получает энергию независимо от сезона

Конструктивные элементы и принцип работы

У рассматриваемых тепловых насосов для отопления дома принцип действия напоминает принцип работы холодильного оборудования, только наоборот. Если холодильная установка выводит часть тепла из своей внутренней камеры наружу, тем самым понижая в ней температуру, то работа теплового насоса состоит в том, чтобы охлаждать окружающую среду и нагревать теплоноситель, который перемещается по трубам отопительной системы. По тому же принципу функционируют тепловые насосы «воздух – вода» и «земля – вода», которые также используют энергию из низкопотенциальных источников для обогрева жилых и производственных помещений.

Устройство теплового насоса

Конструктивная схема теплового насоса вода-вода, который является наиболее продуктивным среди устройств, использующих источники энергии с низким потенциалом, предполагает наличие таких элементов, как:

наружный контур, по которому перемещается вода, откачиваемая из водного источника;
внутренний контур, по трубопроводной магистрали которого перемещается хладагент;
испаритель, в котором холодильный агент превращается в газ;
конденсатор, в котором газообразный хладагент снова становится жидкостью;
компрессор, предназначенный для того, чтобы увеличивать давление газообразного холодильного агента перед его подачей в конденсатор.

Принцип действия теплового насоса

Таким образом, в устройстве теплового насоса вода-вода нет ничего сложного. Если вблизи от дома имеется естественный или искусственный водоем, то для отопления строения лучше всего применять как раз тепловой насос типа вода-вода, принцип работы и конструктивные особенности которого состоят в следующем.

Контур, представляющий собой первичный теплообменник, по которому циркулирует антифриз, размещается на дне водоема. При этом глубина, на которой выполняют монтаж первичного теплообменника, должна быть ниже уровня промерзания водоема. Антифриз, проходя по первичному контуру, нагревается до температуры 6–8°, а затем подается к теплообменнику, отдавая тепло его стенкам. Задача антифриза, циркулирующего по первичному контуру, заключается в передаче теплоэнергии воды холодильному агенту (фреону).
В том случае если схема работы теплового насоса предусматривает забор и передачу тепловой энергии воды, откачиваемой из подземной скважины, контур с антифризом не используется. Вода из скважины по специальной трубе пропускается через камеру теплообменника, где и отдает свою тепловую энергию холодильному агенту.
Теплообменник для тепловых насосов – важнейший элемент их конструкции. Это устройство, состоящее из двух модулей – испарителя и конденсатора. В испарителе фреон, подающийся по капиллярной трубке, начинает расширяться и превращается в газ. При контакте газообразного фреона со стенками теплообменника хладагенту передается низкопотенциальная тепловая энергия. Зарядившийся такой энергией фреон подается в компрессор.
В компрессоре осуществляется сжатие газообразного фреона, в результате чего температура хладагента повышается. После сжатия в камере компрессора фреон поступает в другой модуль теплообменного аппарата – конденсатор.
В конденсаторе газообразный фреон снова превращается в жидкость, а накопленная им тепловая энергия передается стенкам емкости, в которой находится теплоноситель. Поступая в камеру второго модуля теплообменника, фреон, находящийся в газообразном состоянии, конденсируется на стенках накопительной емкости, сообщает им тепловую энергию, которая затем передается воде, находящейся в такой камере. Если при выходе из испарителя фреон обладает температурой 6–8 градусов Цельсия, то на входе в конденсатор теплового насоса вода-вода благодаря вышеописанному принципу работы такого устройства ее значение достигает 40–70 градусов Цельсия.

Таким образом, принцип работы теплового насоса базируется на том, что хладагент при переходе в газообразное состояние забирает тепловую энергию у воды, а при переходе в жидкое состояние в конденсаторе отдает накопленную энергию жидкой среде – теплоносителю отопительной системы.

Точно по такому же принципу работают тепловые насосы «воздух – вода» и «земля – вода», разница состоит лишь в типе источника, который применяется для получения тепловой энергии низкого потенциала. Другими словами, тепловой насос принцип работы имеет один, не варьирующийся в зависимости от типа или модели устройства.

То, насколько эффективно нагревается тепловым насосом теплоноситель системы отопления, во многом определяется колебаниями температуры воды – источника низкопотенциальной энергии. Высокую эффективность такие устройства демонстрируют при работе с водой из скважин, где температура жидкой среды в течение года находится в диапазоне 7–12 градусов Цельсия.

Насос «вода-вода» относится к одному из грунтовых типов тепловых насосов

Принцип работы теплового насоса вода-вода, обеспечивающий высокую эффективность данного оборудования, позволяет использовать такие устройства для оснащения систем отопления жилых и промышленных строений не только в регионах с теплыми зимами, но и в северных районах.

Расчет мощности оборудования: правила выполнения

Прежде чем приступать к выбору определенной модели теплового насоса, надо разработать проект системы отопления, которую такое оборудование будет обслуживать, а также выполнить расчет его мощности. Такие вычисления необходимы для того, чтобы определить фактическую потребность в тепловой энергии здания с определенными параметрами. При этом обязательно учитывают тепловые потери в таком здании, а также наличие в нем контура ГВС.

Для теплового насоса вода-вода расчет мощности выполняется по следующей методике.

Сначала определяют общую площадь здания, для отопления которого будет использоваться приобретаемый тепловой насос.
Определив площадь здания, можно рассчитать мощность теплонасоса, способного обеспечить отопление. Выполняя такой расчет, придерживаются правила: на 10 кв. м площади здания необходимо 0,7 киловатт мощности теплового насоса.
Если тепловой насос будет использоваться и для обеспечения функционирования системы ГВС, то к полученному значению его мощности добавляют 15–20 %.

Выполняемый по вышеописанной методике расчет мощности теплонасоса актуален для зданий, в помещениях которых высота потолков не превышает 2,7 метра. Более точные вычисления, учитывающие все особенности зданий, которые предстоит отапливать посредством теплового насоса, выполняются сотрудниками профильных организаций.

Для теплового насоса «воздух – вода» расчет мощности выполняется по похожей методике, но с учетом некоторых нюансов.

Как изготовить тепловой насос самостоятельно

Хорошо разобравшись в том, как работает тепловой насос типа вода-вода, можно изготовить такое устройство своими руками. Фактически самодельный тепловой насос является набором готовых технических устройств, правильно подобранных и соединенных в определенной последовательности. Чтобы тепловой насос, изготовленный своими руками, демонстрировал высокую эффективность и не вызывал проблем при эксплуатации, необходимо выполнить предварительный расчет его основных параметров. Для этого можно воспользоваться соответствующими программами и онлайн-калькуляторами на сайтах производителей подобного оборудования или обратиться к профильным специалистам.

Схема самодельного теплового насоса

Итак, чтобы изготовить тепловой насос своими руками, надо подобрать элементы его оснащения по предварительно рассчитанным параметрам и выполнить их правильный монтаж.

Компрессор

Компрессор для теплового насоса, изготавливаемого собственноручно, можно взять из старого холодильника или сплит-системы, обращая при этом внимание на мощность такого устройства. Преимуществом использования компрессоров от сплит-систем является низкий уровень шума, создаваемого при их работе.

Конденсатор

В качестве конденсатора для самодельного теплового насоса можно использовать змеевик, демонтированный из старого холодильника. Некоторые делают его самостоятельно, используя сантехническую или специальную холодильную трубку. В качестве емкости, в которую надо поместить змеевик конденсатора, можно взять бак из нержавейки объемом приблизительно 120 литров. Чтобы поместить в такой бак змеевик, ее предварительно разрезают на две половины, а затем, когда монтаж змеевика выполнен, сваривают.

Самодельный конденсатор из нержавеющего бака и теплообменник из медной трубки

Очень важно перед выбором или самостоятельным изготовлением змеевика рассчитать его площадь. Для этого нужна следующая формула:

Параметрами, используемыми в данной формуле, являются:

МТ – мощность создаваемого тепловым насосом тепла (кВт);
PТ – разница между температурами на входе в тепловой насос и на выходе из него.

Чтобы в конденсаторе теплового насоса из холодильника не создавались воздушные пузырьки, вход в змеевик следует располагать в верхней части емкости, а выход из него – в нижней.

Испаритель

В качестве емкости для испарителя можно использовать простую пластмассовую бочку вместимостью 127 л с широкой горловиной. Для создания змеевика, площадь которого определяется по такой же схеме, как и для конденсатора, также используется медная трубка. В изготовленных в домашних условиях тепловых насосах, как правило, применяют испарители погружного типа, в которые сжиженный фреон поступает снизу, а превращается в газ в верхней части змеевика.

Подачу и сток воды можно сделать из обычных канализационных труб, а саму бочку-испаритель закрепить на стене посредством кронштейнов

Очень аккуратно с помощью пайки при самостоятельном изготовлении теплового насоса следует выполнять монтаж терморегулятора, так как данный элемент нельзя нагревать до температуры, превышающей 100 градусов Цельсия.

Для подвода воды к элементам самостоятельно сделанного теплового насоса, а также ее отвода используются обычные канализационные трубы.

Тепловые насосы вода-вода, если сравнивать их с устройствами типа «воздух – вода» и «земля – вода», более простые по своей конструкции, но при этом более эффективные, поэтому оборудование именно данного типа чаще всего изготавливают самостоятельно.

Сборка самодельного теплонасоса и его запуск в работу

Для сборки и запуска в работу самодельного теплового насоса потребуются следующие расходные материалы и оборудование:

сварочный аппарат;
вакуумный насос (для проверки всей системы на вакуум);
баллон с фреоном, заправка которого осуществляется через специальный клапан (установку клапана в системе следует предусмотреть заранее);
температурные датчики, которые устанавливаются на капиллярные трубы на выходе из всей системы и на выходе из испарителя;
пусковое реле, предохранитель, дин-рейка и электрощиток.

На раме, сваренной из профильной трубы, устанавливается компрессор и ресивер

Все сварочные и резьбовые соединения при сборке следует выполнять максимально качественно, чтобы обеспечить абсолютную герметичность системы, по которой будет перемещаться фреон.

В том случае, если в роли источника низкопотенциальной энергии выступает вода в открытом водоеме, дополнительно необходимо изготовить коллектор, наличие которого предполагает принцип работы тепловых насосов данного типа. Если же предполагается использование воды из подземного источника, надо пробурить две скважины, в одну из которых вода будет сбрасываться после того, как пройдет всю систему.

Как сделать тепловой насос типа вода-вода — пошаговая схема сборки

Энергию для отопления жилья получают, не только сжигая газ, дрова или уголь. Альтернативой является тепловой насос вода-вода. Но покупка такого насоса обходится дорого, поэтому возникает желание сделать его самостоятельно, своими руками.

Принцип работы теплового насоса «вода-вода»

Принцип работы

Работа теплового насоса происходит за счет теплоты, извлекаемой из воды. Источником воды становятся озера, ставки, реки, колодцы, скважины. Глубина водоема в средней полосе России должна составлять не менее 2 метров, чтобы нижние слои не промерзали. По способу расположения теплообменника тепловые наносы разделяются на:

горизонтальные (трубы укладывают кольцами на дно);
вертикальные (теплообменник расположен в скважине вертикально).

Поскольку непромерзаемые водоемы расположены далеко не возле каждого дома, чаще всего трубы прокладывают в скважинах. Стандартный тепловой насос вода-вода имеет несколько основных частей:

трубы отопления;
трубы подачи и сброса воды;
испаритель (змеевик, в котором испаряется фреон);
компрессор;
конденсатор (змеевик, в котором сжижается фреон).

В зависимости от времени года температура грунтовых вод составляет 4-10 °C, меняется в малых диапазонах. Это обеспечивает стабильную и продуктивную работу теплового насоса. Бурят две скважины на расстоянии 8-10 м друг от друга. Грунтовые воды попадают в трубу из первой скважины и поднимаются вверх к испарителю, нагревая его. Одновременно в испаритель подается сжиженный фреон. В результате снижения давления в испарителе, тепло от стенок переходит к хладагенту. Хладагент (фреон) становится газообразным.

Далее фреон поступает в компрессор и сжимается. Потом он поступает в конденсатор, превращается в жидкость, а выделенное в результате этого процесса тепло переходит к теплоносителю (чаще всего это вода). Теплоноситель, в свою очередь, нагревает трубы радиатора. Так происходит обогрев дома. Грунтовая вода сбрасывается во вторую скважину. Полное представление о принципах работы дает схема теплового насоса. Поскольку температура подземных вод стабильнее температуры нижних слоев водоемов, использовать скважины значительно эффективнее. Но здесь надо еще учитывать затраты на бурение скважин. Устанавливают тепловой насос с бойлером вода-вода, отапливая помещение и подогревая воду для бытовых нужд. Затрачиваемая электрическая энергия на работу насоса в 4-5 раз меньше энергии, которую он вырабатывает.

Схема отопления дома с использованием теплового насоса Вода-Вода

Эффективность

С течением времени выгодность ТН становится все более очевидной из-за постоянного роста стоимости энергоносителей. Технологии тоже не стоят на месте.

Программирумые схемы управления домашней техникой с дистанционным доступом уже никого не удивляют. Тепловой насос органично встраивается в систему «умный дом», что позволяет уменьшить износ оборудования, продлить срок его службы.

Правильно подобранный и качественно смонтированный ТН — гарантия обеспечения теплом вне зависимости от времени года и рыночных колебаний уровня цен на энергоносители.

Но максимальной эффективности ТН может достичь, если определиться с выбором отопительной системы на ранних этапах проектирования здания. Тогда есть возможность выбрать оптимальные материалы и толщину ограждающих конструкций с нужной теплопроводностью и тепловой инерционностью.

Функциональность теплового насоса вода-вода: откуда нагрев

Казалось бы, соединив вместе трубы, компрессор, испаритель и другие детали, можно получить функциональный прибор. Но на самом деле задача сложнее. Чтобы насос правильно работал, нагревал теплоноситель, рассчитывают теплообменник вода-вода. Далее определяют мощность компрессора, подбирают пусковое устройство, герметизируют систему. Дом утепляют, сводя к минимуму потери энергии. Самодельные устройства для отопления подключают:

к теплому полу;
к трубкам, разложенным в стене;
к современным радиаторам с большой площадью.

Это позволяет рационально использовать выработанную энергию. Иногда в целях экономии тепловые насосы вода-вода включают вместе с котлами, работающими от газа, электричества или другого топлива.

Критерии выбора

На первый взгляд кажется сомнительной необходимость трудоемкой укладки на дно водоема нескольких сотен метров пластиковых труб или еще более затратного бурения скважин для ТН типа вода-вода. Ведь существуют системы типа воздух-воздух. Там внешний коллектор вообще отсутствует. Например, у очень качественного японского инверторного ТН воздух-вода производства компании Mitsubishi Heavy .

Все просто — плотность воды в 800 раз больше, чем воздуха. И тепла тоже. Поэтому эффективность и экономика у водяных систем всегда будет больше, чем у Мицубиси .

Расчет мощности

Для предварительных расчетов обычно используют упрощенную формулу: на 10 м2 отапливаемого здания требуется 700 Ватт тепла. Тогда для дома площадью 250 м2 нужно купить тепловой насос вода-вода мощностью 175 кВт.

Для обеспечения горячего водоснабжения итоговую цифру нужно увеличить на 15 %.

При этом не учитывается большая разница между климатическими зонами, например, Крыма и Московской области. Теплопотери внешних ограждающих конструкций разных зданий тоже сильно отличаются. Есть другие факторы, которые обязательно надо учитывать в расчете. Это могут сделать только специалисты.

Расчет необходимой мощности теплового насоса

Перед покупкой системы важно предварительно составить проект и вычислить необходимую мощность оборудования. Производительность высчитывается с учетом фактических потребностей в тепловой энергии. Берутся во внимание расходы тепла, теплопотери дома и наличие или отсутствие контура ГВС.

Вычисляем общую площадь отапливаемых помещений.
Определяемся с необходимым количеством энергии для отопления. Оптимальный показатель на 1 квадратный метр – 0,07 кВт.
Чтобы протопить дом на N квадратных метров, понадобиться N*0,07 кВт.
Для ГВС к полученному числу добавляют дополнительно 15-20%, то есть N*0,07*0,85 или N*0,07*0,80.

Это расчет будет оптимальным для помещений с потолками, не превышающими высоту 2,7 м. Более точные вычисления сделают специалисты во время составления проекта.

Внутренняя часть теплового насоса вода-вода

Где выгодноя устраивать тепловой насос вода-вода

Эффективное оборудование с экономным расходом энергии

Теплообменник теплового насоса в прихожей

На что смотреть при обустройстве такого отопления?

Существует большое количество различных модификаций тепловых насосов, предназначенных для помещений любого назначения и размера, а также работающих в разных условиях. Оборудование предназначено для отапливания домов общей площадью 50 до 150 квадратных метров.

Ориентир №1 – жесткость воды

Качество воды скважины или водоема играет важную роль при выборе оборудования. Не все модели способны работать на жесткой воде, содержащей большое количество марганца и железа.

Высокая концентрация этих элементов вредит системе – на трубах быстрее образовывается коррозия, что ведет к уменьшению КПД оборудования и сроков его эксплуатации.

Поэтому перед покупкой теплового насоса берут пробу воды и делают ее анализ на наличие этих и других микроэлементов – сероводорода, аммиака, хлора и т.д. Обычно если в пруду температура превышает +13 градусов, то с большей долей вероятности в воде много ионов железа и марганца.

Таким образом, тепловой насос вода-вода подбирается с учетом жесткости воды. Есть системы, элементы которой максимально защищены от коррозии, но стоят они дороже.

Ориентир №2 – режим работы

Тепловой насос может использоваться в качестве единственного источника тепла или взаимодействовать с другими системами. Поэтому перед выбором модели важно определить, в каком режиме устройство будет работать.

Всего существует два типа функционирования системы:

Моновалентный. Приборы обладают большой мощностью, подходят для отапливания дома.
Бивалентный. Менее производительные устройства, дополняют основное обогревательное оборудование.

Для сооружения автономной системы с основным нагревательным агрегатом вода-вода, нужен моновалентный тип.

Ориентир №3 – мощность насоса

Мощность – важный показатель при выборе теплового насоса, так как от него зависит производительность системы. Чем выше мощность, тем выше КПД оборудования, но и расход электроэнергии больший.

Производительность теплового насоса вода-вода подбирается, исходя из реальных потребностей

При выборе устройства с недостаточной мощностью эффективность системы упадет в случае, если теплопотери дома превысят количество отдаваемой системой энергии. Тепловой насос может работать круглосуточно, но эффекта от него не будет из-за понижения температуры воды.

Когда теплопотери постройки ниже, чем теплоотдача системы, то насос обычно автоматически запускается на несколько минут, нагревает воду до установленной температуры, транспортирует ее по системе. После чего выключается до момента, когда температура понизится на несколько градусов. Затем цикл повторяется.

Ориентир №4 – функцинал конкретной модели

Тепловые насосы могут обладать дополнительными функциями, это:

Система автоматического управления, которая позволит регулировать микроклимат помещения по вкусу. Управление обычно осуществляется с помощью дистанционного пульта.
Функция нагрева воды для горячего водоснабжения.
Шумоизоляционный корпус.
Возможность подключения к другим системам отопления, солнечным коллекторам, что сделает оборудование для обогрева полностью автономным.

Длительность эксплуатации тепловых насосов вода-вода обычно превышает 30 лет.

Не менее важным при выборе оборудования считают стоимость установки и монтажа.

Обзор производителей

Расходы на монтаж с учетом стоимости скважин могут составить от 5 до 10 тысяч долларов. При использовании открытого водоема будет дешевле в 1,5—2 раза.

Производители тепловых насосов делятся на три ценовых

Дешевые китайские. Например, Meeting (КНР), максимальная мощность — 7 кВт, отапливаемая площадь — 50—100 м2, цена — 95200 руб.
Под американским брендом производятся в том же Китае. Например, Mammoth (США/КНР), максимальная мощность — 7,8 кВт, отапливаемая площадь — 50 м2, цена — 261000 руб.
Самые дорогие традиционно — немецкие. Например, Stiebel Eltron (ФРГ), максимальная мощность — 9,9 кВт, отапливаемая площадь — 50 м2, цена — 645000 руб.

Рекомендуется выбрать оператора, предоставляющего весь комплекс услуг:

проектирование;
поставка;
монтаж;
пусконаладочные работы;
сервисное обслуживание.

Цены на разные модели тепловых насосов

Нюансы монтажа и эксплуатации

Перед сборкой и запуском системы будет полезно изучить советы тех, кто уже на практике осуществил монтаж устройства и начал его использовать по назначению.

Где брать тепло

На начальном этапе проектирования отопления с использованием ТН вода-вода надо выбрать первичный источник тепла.

Лучший вариант — открытый водоем (пруд, река, озеро, море) достаточной площади и глубины на расстоянии до 100 метров от дома.

Если такой возможности нет, то бурят скважины до глубины залегания водоносного слоя грунта.

Тут есть два варианта:

Для открытого типа внешнего коллектора понадобится только две скважины на расстоянии друг от друга 20 метров. Из одной вода перекачивается на обогрев испарителя конденсаторного контура. Затем сбрасывается во вторую. При этом дебет скважины должен быть достаточным. Это определяется выкачиванием воды погружаемым насосом. Перед продолжением проектных работ надо сделать лабораторный анализ воды на содержание солей жесткости и взвешенных частиц.
Если получен негативный результат анализа или дебета, понадобится пробурить больше. Нужно будет разместить в скважинах примерно такую же длину труб, как в открытом водоеме.

Эксплуатация и обслуживание

После окончания пусконаладочных работ владелец управляет только двумя кнопками: включить/выключить и зимний/летний режим (отопление или охлаждение), а также регулирует температуру в разных комнатах.

Ежегодный осмотр, обслуживание делают специалисты сервисной службы — контроль:

отсутствия утечек фреона;
смазки;
теплоносителей во внешнем и внутреннем контурах;
работы автоматики.

Полезные рекомендации

На всех этапах строительства дома, начиная с этапа проектирования, надо помнить, что ТН — инерционная система. Ее можно сравнить с массивной русской печью, которую протапливали обычно один раз за сутки во время приготовления пищи. Затем накопленное тепло обогревало жилище до следующего утра.

Стены, сложенные из тяжелых бревен, имеют достаточно высокую степень тепловой инерции. Проще говоря, медленно остывают, когда ночью становится холоднее. Хорошая тепловая инерция у толстых каменных стен, а также у тяжелого бетона или кирпича.

Пенопласт и пенобетон обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. Но из-за малого удельного веса имеют невысокую тепловую инерцию. ТН в здании со стенами из таких материалов при резком падении температуры наружного воздуха не всегда сможет успеть «накачать» достаточно тепла извне в отопительную систему «теплый пол».

Также надо учесть другие факторы:

Чтобы уменьшить теплопотери или вовсе не заморозить трубы в магистрали между домом и скважинами или коллектором, необходимо укладывать их на глубину ниже уровня промерзания. В Крыму — достаточно 0,75 метра, а на широте Москвы — минимум 1,5.
Самые большие потери тепла — обычно через окна. Поэтому тройное остекление — вовсе не роскошь, а экономически обоснованное строительное решение. Идеальный вариант — использовать стекла, способные отражать инфракрасные лучи.
В случае применения варианта из 2-х скважин для забора и слива воды расстояние между ними должно быть не менее 20 метров.
Самодельный ТН лучше пробовать сначала в подсобном помещении или гараже. Устройство теплых полов в жилом помещении потребует дополнительных затрат.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик ознакомит с принципом действия и особенностями устройства:

В качестве итогов, можно сделать вывод, что тепловой насос вода-вода считается эффективным экологически безопасным оборудованием, созданным для обогрева домов площадью до 150 кв метров. На обустройство помещения большей площади уже могут понадобится довольно сложные инженерные изыскания.

Если возникли вопросы в ходе ознакомления с представленной информацией, задавайте их, пожалуйста, в блоке, расположенном ниже. Ждем ваших , вопросов по теме, рассказов и фото о собственноручном сооружении мини-гидроэлектростанции. Нам интересно ваше мнение.

Видео

В этом видеоролике объясняется, почему самодельный тепловой насос выдает тепла на 440 % больше, чем потребляет электроэнергии компрессор.

В следующем видеоролике — описание теплового насоса «под ключ» российского производителя стоимостью от 220 тыс. рублей.

Что такое тепловой насос вода-вода – принцип работы и монтаж

Среди всего ассортимента отопительного оборудования, использующего низкопотенциальные возобновляемые источники энергии, тепловой насос вода-вода является наиболее эффективным и производительным.

В своей работе, водяной теплонасос использует тепло, получаемое из любых источников: открытых водоемов, артезианских скважин, колодцев и т.д. При условии грамотных расчетов, система способна отопить частный дом и промышленное здание в течение всей зимы.

Как работает тепловой насос системы вода-вода

Принципиальная рабочая схема теплового насоса вода-вода, заключается в преобразовании низкопотенциальной энергии в тепло, достаточное для обогрева помещений. Для этого, в устройстве используются различные узлы.

Общий принцип работы теплового насоса вода-вода, можно описать следующим образом:

Теплообменник насоса вода-вода – строго говоря, устройство имеет два модуля, которые по принципу работы напоминают теплообменник – испаритель и конденсатор. В первом происходит испарение фреона. При этом хладагентом поглощается низкопотенциальная энергия, извлеченная из воды. Фреон, в газообразном состоянии, подается в компрессор.

Дальше требуется преобразовать низкопотенциальную энергию в тепло, достаточное, чтобы нагреть теплоноситель. Для этого, тепловые насосы вода-вода используют компрессор, где под давлением фреон разогревается, после чего поступает во второй теплообменник, называемый конденсатором.

Если при испарении хладагент поглощает большое количество тепла, то во время обратного преобразования в жидкость, энергия выделяется заново. Только теперь, минимальная температура на выходе, составляет не 6-8°С, как было в начале, а 40-70°С. Чтобы преобразовать фреон в газообразном состоянии обратно в жидкость, его под давлением подают в конденсатор. Хладагент конденсируется на стенках, которые расположены в накопительной емкости, подключенной к системе отопления. В результате, разогревается теплоноситель и вода для горячего водоснабжения.

Режим работы ТН вода-вода эффективен по той причине, что озеро или другой водоем, никогда не замерзают полностью. Льдом покрывается только поверхность, создавая надежную теплоизоляцию. Подобный принцип действия настолько эффективен, что становится возможным применение ТН вода-вода в северных регионах России.

Особенности выбора ТН вода-вода

Отопление дома тепловыми насосами по типу вода-вода, будет эффективным только при условии грамотного выбора оборудования. По этой причине рекомендуется, чтобы в выборе подходящей станции, участвовал специалист.

Во время подбора насоса учитывают следующие нюансы:

Стоимость установки и монтажа.

Обращают внимание на наличие дополнительных возможностей станции:

Нагрев воды ГВС – еще одна дополнительная функция, в некоторых тепловых насосах для отопления вода-вода, с использованием водоема, отсутствует (особенно в старых моделях).

Как показывает практика, учесть все нюансы подбора тепловой станции, без квалифицированной консультации, вряд ли получится. Но покупатель должен хорошо понимать несколько основных правил, связанных с выбором.

Как сделать расчет мощности ТН вода-вода

Изготовление альтернативного отопления дома тепловым насосом системы вода-вода, начинают с составления грамотного проекта, включающего расчет мощности оборудования. Производительность высчитывают в зависимости от фактических потребностей здания в тепловой энергии. Учитывают дополнительные расходы тепла, с учетом теплопотерь здания и наличие контура ГВС.

Методика расчета теплового насоса заключается в следующем:

В расчетах учитывают соотношение площади к необходимому количеству тепловой энергии, как 10 м² = 0,7 кВт.

Чтобы протопить небольшой дом на 100 м², потребуется станция на 7 кВт, 200 м² — 14 кВт.

Для ГВС, дополнительно добавляют к полученному результату 15-20% запаса.

Предварительный расчёт насоса типа вода-вода, проведенный подобным способ, применим для зданий со средней теплоизоляцией и высотой потолков не более 2.7 м. Точные вычисления выполняют специалисты, во время изготовления проекта отопления дома.

Производители тепловых отопительных насосов вода-вода

Тех-характеристики выбираемого теплового насоса: производительность, длительность эксплуатации и коэффициент СОР, напрямую зависят от производителя отопительного оборудования. Поэтому выбору изготовителя уделяют достаточно времени.

Судя по отзывам покупателей, наибольшей популярностью пользуется продукция следующих производителей:

Vaillant – немецкая компания наладила выпуск систем geoTHERM, предназначенных для отопления и ГВС. Модели имеют высокий показатель СОР. Предназначены для использования в жилых и промышленных зданиях. Нагрев теплоносителя на выходе составляет 60-65°С.
Серия Vaillant geoTHERM имеет звукоизоляционное исполнение, что позволяет устанавливать станцию непосредственно в жилых помещениях.

Mammoth – американская компания, продукция которой на рынках России и СНГ стала доступной с 2007 г. главным направлением компании является изготовление систем климат контроля: кондиционеров, тепловых насосов, использующих тепло воздуха, солнца, земли и воды.
Особого внимания заслуживает серия Mammoth 3 в 1. Модель, совмещающая в себе три важных функции: нагрев и охлаждение помещения, подогрев ГВС, при этом максимальная производительность составляет 46 кВт.

Стоимость установки теплового насоса отопления вода-вода

Наиболее эффективный обогрев дома осуществляется насосом вода-вода. На теплоэффективность станции практически не влияют изменения погодных и температурных условий. Приобретение станции, несмотря на серьезные первоначальные вложения, окупится уже через несколько лет эксплуатации.

Монтаж насоса вода-вода, при условии наличия водоема, выполняется достаточно быстро и не требует больших затрат, но, если планируется использовать скважины, потребуются дополнительные расходы. Понимая это, большинство производителей указывают стоимость оборудования, учитывая стоимость монтажных работ. В зависимости от производителя, теплонасос обойдется в следующую сумму:

Nibe 5 кВт – 300-450 тыс. руб.

Vaillant 5 кВт – от 500 тыс. руб.

Суммы приведены приблизительно и могут варьироваться, в зависимости от компании, оказывающей услуги по продаже и обслуживанию оборудования.

Как правильно установить ТН вода-вода

Высокий КПД ТН вода-вода также зависит от грамотного подключения модулей. Причем основную сложность вызывает правильная укладка контура на дно водоема или монтаж зондов в скважину артезианского источника. Может потребоваться создание искусственного водоема. В любом случае, во время проведения установки теплового насоса вода-вода для отопления дома, руководствуются следующими правилами:

Для создания коллектора нужен метраж трубы контура, из расчета, что 1 п.м. дает 30 Вт энергии. Соответственно, для дома в 200 м² (теплонасос на 14 кВт) потребуется уложить около 500 м трубы. Укладывать трубопровод можно змейкой и кольцами.

Использование колодца и установка в артезианскую скважину. Тепло подается не через циркуляцию антифриза, а благодаря забору воды из источника. Чтобы предотвратить изменения давления внутри слоев грунта, предъявляются несколько требований к колодцу. Обязательно изготавливают сливную скважину для отвода воды. Минимальное расстояние между колодцами не менее 20 м.

Требования к качеству воды – на сроки эксплуатации теплонасоса и частоту его обслуживания, влияет качество воды. Обязательно устанавливают систему водоподготовки и фильтрации.

Устройство теплового насоса отопления вода-вода практически идентично тому, что используется в геотермальных установках. Единственным отличием является то, что для получения тепловой энергии используется контур, уложенный на дно водоема, либо погруженный в скважину. Как вариант, используется забор воды из скважины или колодца, в дальнейшем пропускаемой через теплообменник (испаритель).

Положительные и отрицательные отзывы о ТН типа вода-вода

Опыт эксплуатации насосов системы вода-вода в отечественных условиях, помог выявить сильные и слабые стороны, помогающие оценить целесообразность приобретения установки. Отрицательные отзывы в основном сводятся к недостаточной производительности при сильных заморозках и высокой стоимости станции.

Но если было выполнено проектирование установки теплового насоса и сделан грамотный монтаж системы, обычно тепла достаточно даже при падении температуры ниже -30°С. Что касается высокой стоимости, то в ближайшем будущем ожидать каких-либо изменений в сторону удешевления станции не приходится.

С другой стороны, если рассчитать годовую выработку тепла и сравнить экономию средств, связанных с оплатой системы отопления, становится ясно, что ТН окупит себя уже через 3-5 лет. Следовательно, расходы не настолько большие, как это кажется в начале.

Главным плюсом установки теплового насоса вода-вода является его экономичность. В технической документации ясно указываются параметры СОР, которым соответствует теплонасос. Коэффициент был изобретен для описания энергоэффективности теплового оборудования.

На практике, СОР обозначает сколько тепловой энергии было выработано при затратах в 1 кВт. У большинства современных моделей, этот параметр равняется 4-5. Следовательно, на каждый затраченный киловатт, производится в 4-5 раз больше тепловой энергии.

Отзывы о ТН, по типу вода-вода, убедительно доказывают энергоэффективность, экономическую выгоду и целесообразность использования низкопотенциальной энергии водоемом для обогрева частных домов и промышленных объектов.

Читайте также:

Технология монтажа мансардных окон

Тепловой насос вода-вода: принцип работы, компоненты, особенности установки

Дата публикации: 1 апреля 2019

Принципы работы теплонасоса вода-вода
Что учесть при монтаже теплового насоса своими силами
Монтаж теплового насоса вода-вода своими руками

Организовать эффективную отопительную систему для частного дома можно разными способами. Одно из лучших решений – конструкция с тепловым насосом вода-вода. Устройство позволяет построить безопасную с экологической точки зрения систему с высоким КПД. Достаточно внушительные первоначальные затраты на покупку комплектующих и монтажные работы окупаются в течение нескольких лет. Учитывая рост цен на энергоносители, этот срок постоянно сокращается. Применение теплового насоса типа вода-вода позволяет обеспечить стабильную комфортную температуру в помещениях там, где отсутствуют соответствующие муниципальные коммуникации.

Принципы работы теплонасоса вода-вода

Конструкция подходит для организации теплоснабжения дома или хозяйственной постройки, бесперебойного поступления горячей воды. При этом забор тепла осуществляется из источников естественного происхождения: рек, озер, подземных вод. Даже в зимний период времени на глубине жидкость сохраняет положительную температуру. Есть возможность извлекать и использовать тепло, получаемое от воды, даже в лютые морозы.

У теплового насоса вода-вода принцип работы связан с циклом Карно. Суть его в следующем: перемещающееся в закрытом контуре вещество под воздействием факторов физического и термического характера меняет агрегатное состояние. Оно становится жидким, после чего снова преобразуется в газ. При этом происходит высвобождение и поглощение большого объема тепла.

Комплектующие, из которых состоит теплонасос вода-вода:

компрессорная установка;
испаритель;
конденсатор;
расширительный клапан индукционного типа;
система, контролирующая в автоматическом режиме главные параметры;
многочисленные медные трубные магистрали;
хладагент.

Разберем подробнее, как работает тепловой насос вода-вода. Жидкость закачивается в трубки из источника в систему, где происходит ее взаимодействие с газом (фреоном). Он закипает при +2-3 градусах по Цельсию. Происходит поглощение части тепла фреоном и всасывание его компрессорной установкой. Там газ сжимается, вследствие чего нагревается.

На следующем этапе хладагент передается в конденсатор для нагрева воды. Жидкость может разогреваться до +80 градусов. Далее она движется по трубам отопительной конструкции. После охлаждения вода направляется в испаритель, затем происходит слив жидкости в приемной скважине. Фреон после пребывания в конденсационном устройстве переходит в жидкое состояние. Затем он направляется в дроссель, откуда возвращается в изначальный пункт. Далее происходит возобновление цикла.

Что учесть при монтаже теплового насоса своими силами

Имея хорошую теоретическую подготовку, можно выполнить монтаж теплового насоса вода-вода своими силами. Есть разные варианты реализации агрегата, которые подходят для организации отопления как в жилых домах, так и в хозяйственных сооружениях. Оборудование эффективно при работе с площадями 50-150 кв м.

При выборе теплонасоса важно учесть следующие нюансы:

степень жесткости воды,
наличие дополнительных функций,
режим работы агрегата,
мощность насосной установки,
дополнительное оборудование.

Качество жидкости, поступающей из открытого источника, колодца или подземной скважины, напрямую влияет на стабильность работы системы. Далеко не каждый заводской или самодельный тепловой насос вода-вода способен эффективно функционировать при использовании жесткой воды, в которой содержится много железа и марганца. Важно также присутствие таких веществ, как аммиак, хлор, сероводород. Если вода жесткая, лучше приобрести более дорогие комплектующие. Они будут дополнительно защищены от коррозии.

Режим работы и мощность установки

Насос вода-вода может быть единственным источником тепловой энергии или работать параллельно с другими системами. В первом случае выполняется установка теплового насоса вода-вода, поддерживающего моновалентный режим функционирования. Только с помощью таких агрегатов можно создать систему отопления, которая будет работать на 100% автономно. Во втором случае годятся приборы меньшей производительности, поддерживающие бивалентный режим.

Важно грамотно подобрать насосную установку по уровню мощности, исходя из потребностей. Если этот показатель избыточен, то электроэнергия будет расходоваться впустую, что влечет ненужные траты. Теплонасос также может иметь ряд дополнительных функций: систему автоматического управления, функцию подогрева воды, корпус с улучшенной изоляцией от шума и другие опции.

Дополнительные функции и оборудование

Схема теплового насоса вода-вода предполагает применение дополнительного оснащения. В системе могут использоваться:

погружной насос;
промежуточный теплообменник (позволяет предотвратить такое явление, как гидроудар);
насосные фильтры;
генератор электроэнергии для организации аварийного питания.

Фильтры очищают воду от грязевых частиц, камней, излишков марганца и железа, других элементов. Электрогенератор обеспечивает работоспособность техники при отключении центрального электроснабжения.

Монтаж теплового насоса вода-вода своими руками

На монтаже отопительной системы автономного типа можно сэкономить, если устанавливать тепловой насос вода-вода своими руками. В первую очередь необходимо приобрести компрессор, после чего прикрепить его к стене посредством кронштейна L-300. Далее требуется отыскать бак из нержавейки емкостью минимум 100 л, который подойдет для изготовления конденсатора. Он разрезается пополам, после чего внутрь помещается змеевик (можно взять медную трубку от холодильника со стенками толщиной от 1 мм). Изогнутое изделие подготавливают путем наматывания трубки из меди вокруг газового либо кислородного баллона.

На следующем этапе две части бака соединяют посредством сварки. Предварительно подготавливаются резьбовые соединения. Эксплуатация геотермального теплового насоса вода-вода невозможна без применения испарителя. Его можно изготовить из пластиковой емкости на 60-80 литров. Внутри нее также должен находиться змеевик. Испаритель крепится к стене посредством L-кронштейна подходящего размера.

Необходимо позаботиться о доставке и сливе воды. С этой целью можно использовать трубы, применяемые при обустройстве водопровода. После предварительной подготовки следует обратиться к специалисту по холодильному оборудованию для финальной сборки системы, проведения сварочных работ и закачки фреона.

Расчет эффективности применения тепловых насосов
Тепловой насос нового поколения
Что лучше: мультисплит-система или насос воздух-воздух
Мини-гидроэлектростанция для частного дома своими руками

Я так понимаю, можно и теплый водяной пол сделать таким образом? Насколько он эффективнее и дешевле, чем электрический, не подскажете? И как быть с таким насрсом, если потребуется отлучиться на несколько дней в димнее время, насколько он безопасен?

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Проектирование, подбор, поставка, монтаж холодильного и кондиционирующего оборудования

Тепловой насос типа вода – вода. Отбор тепла от водоема

В установках данного типа отбор низкопотенциальной тепловой энергии осуществляется из водоемов. Непосредственно теплосъем выполняется путем укладки коллектора, представляющего собой систему пластиковых трубопроводов. Укладка осуществляется на дно реки либо озера. Минимальная глубина укладки составляет от 2-х метров. Во избежание всплытия, к системе трубопроводов крепят грузы из расчета 5 кг на 1 метр длины, таким образом, коллекторы прижимаются ко дну водоема. Удельный теплосъем с такого коллектора в среднем составляет 30 Вт с 1 м длины трубопровода.

Из вышесказанного следует, что для теплового насоса теплопроизводительностью 10 кВт понадобится контур общей протяженностью около 220 м. Теплопроизводительность теплового насоса (она же производительность конденсации Q_к) равна сумме нагрузки на испаритель Q_и и потребляемой компрессором из электрической сети мощности N.

В качестве примера рассмотрим работу теплового насоса на базе компрессора Bitzer 4FES-5Y-40S серии Ecoline.

Технические характеристики установки на первом режиме работы (приведены в таблице 1.1 статьи о сравнении технических при изменении условий эксплуатации) говорят о том что, коллектор, укладываемый в водоем, должен обеспечить нагрузку 6,86 кВт для обеспечения производительности испарителя Q_и. Остальные 3,56 кВт – составляющая теплопроизводительности теплового насоса – это потребляемая компрессором мощность из электросети N.

Более подробно рассмотрим систему отопления с помощью теплового насоса с отбором низкопотенциального тепла закрытого типа. Тепловой насос обеспечивает систему теплоснабжения коттеджа базы отдыха на территории природного заповедника, находящегося неподалеку от природного водоема – озера.

Обозначения на рисунке ① – коттедж, ② – озеро, ③ – коллектор

Рисунок 5.1 Общий вид.

Описание работы установки. В зависимости от условий использования коэффициент COP может иметь различные значения. Для данного режима работы установки он составляет 3,1. Для отопления помещений общей площадью 450 м 2 , а также для бытовых нужд тепловому насосу необходимо обеспечить теплопроизводительность 48 кВт.

Расчетная средняя температура дна озера, на котором установлен коллектор 5°C. Температура кипения хладагента составит 1 °C. Расчетная общая длина трубопроводов, составляющих коллектор для укладки на дно озера, равна 1170 м.

Благодаря нижеприведенной схеме виден широкий спектр применения теплового насоса в рамках данного объекта – это горячая вода для кухонных нужд, ванная, душ, теплый пол, подогрев воды в бассейнах, а также различные нагревательные приборы, как например полотенцесушители.

Рисунок 5.2 Тепловой насос типа “вода-вода” с отбором тепла из водоема. Схема принципиальная.

Обозначения на схеме

① – компрессор поршневой полугерметичный

⑤ – насос хладоносителя центробежный

⑥ – насос теплоносителя (горячей воды) центробежный

⑦ – коллектор отбора тепла от водоема

⑨ – батареи системы отопления дома

⑩ – водонагреватель пластинчатый проточный

Таблица 5.1. Обозначения рабочих сред.

Позиционное обозначение среды	Наименование	Агрегатное состояние
ⓐ	Всасывание хладоносителя из коллектора	Жидкость
ⓑ	Подача хладоносителя в испаритель насосом центробежным
ⓒ	Возврат отдавшего тепло хладоносителя в коллектор
ⓓ	Подача нагретого теплоносителя (воды) в систему теплоснабжения объекта
ⓔ	Выход теплоносителя от потребителей системы теплоснабжения и поступление на всасывание насоса
ⓕ	Подача теплоносителя в конденсатор насосом центробежным
ⓖ	Всасывание хладагента компрессором	Газ
ⓗ	Нагнетание сжатого горячего хладагента в конденсатор	Газ
ⓚ	Подача сконденсировавшегося хладагента к вентилю терморегулирующему	Жидкость
ⓜ	Подача хладагента в испаритель	Парожидкостная смесь
ⓝ	Выход теплоносителя из бака-аккумулятора и подача его к потребителям	Жидкость
ⓟ	Вход воды из системы водоснабжения в водонагреватель проточный
ⓠ	Выход из нагревателя воды и подача к потребителям на бытовые нужды
ⓡ	Слив отработанной воды в канализацию

Описание принципа действия. Насос центробежный (поз. 5) выкачивает хладоноситель из коллектора (поз. 7), расположенного в водоеме (озере) и подает его в контур хладоносителя испарителя пластинчатого (поз. 4). Хладагент кипит в испарителе, отбирая целевое низкопотенциальное тепло от природного источника – в данном случае от водоема. Охладившись в испарителе (тем самым, отдав тепло хладагенту), хладоноситель возвращается в коллектор водоема. Далее испарившийся хладагент поступает в компрессор поршневой (поз. 1). Компрессор сжимает пары хладагента, тем самым нагревая их до температуры в пределах 90-130 °С и нагнетает их в конденсатор водяной (поз. 2). В водяном контуре конденсатора нагревается теплоноситель, охлаждая и конденсируя до жидкого состояния хладагент в хладоновой полости данного теплообменного аппарата. Теплоноситель (в качестве теплоносителя может быть использована как пресная вода, так и растворы этиленгликолей и пропиленгликолей) поступает в водяной контур конденсатора при помощи насоса (поз. 6). Далее, нагревшись, он поступает параллельно в бак-аккумулятор (поз. и водонагреватель пластинчатый проточный (поз. 10). Из бака-аккумулятора теплоноситель, распределяясь, поступает к следующим потребителям системы теплоснабжения коттеджа: батареям (поз. 9) (либо фанкойлам или местным доводчикам), системе теплого пола (поз. 14), системе подогрева бассейна (поз. 15), различным бытовым нагревательным приборам, в частности полотенцесушителям (поз. 16). Водонагреватель служит для нагрева проточной водопроводной воды для нужд таких потребителей как кухня (поз. 11), ванная (поз. 12), душ (поз. 13). Отдав свою тепловую энергию во всех потребителях, теплоноситель возвращается на всасывание к насосу. Отдав свою тепловую энергию проточной водопроводной воде в водонагревателе проточном, теплоноситель возвращается, а отработанная вода после использования в бытовых целях, утилизируется в канализацию.

Также, на сегодняшний день применяются схемы, в которых тепловая энергия из сточных вод может быть использована непосредственно для получения горячей воды при помощи теплового насоса.

Жидкий хладагент направляется к терморасширительному вентилю (поз. 3), в котором происходит резкое понижение давления при расширении. После ТРВ хладагент поступает в испаритель и цикл повторяется.

Основное оборудование установки компрессор поршневой полугерметичный Bitzer 6JE-33Y-40P серии Ecoline, конденсатор кожухотрубный Bitzer K1353T, испаритель пластинчатый Danfoss EnFusion™ B3-052-90. Технические характеристики данного оборудования приведены в статье Тепловой насос типа вода – вода. Отбор тепла от водоема. Технические характеристики оборудования.