Воздушная система отопления для бюджетного дома

Здравствуйте уважаемые форумчане!
Выкладываю для обсуждения вариант воздушной СО для своего дома, который планирую построить в будущем.

Ключевое слово в этой теме, (как и в других моих темах) это - БЮДЖЕТНОСТЬ.
Т. е. при достаточной комфортности и эффективности, минимальные затраты на строительство и эксплуатацию, как для конструктива дома, так и для её инженерных систем.

Схема эта не догма и открыта для предложений по её усовершенствованию.
Она проста, и нет в ней ничего сверхсложного и неизвестного.

Конструктив дома может быть другим, но для себя я остановился на одноэтажном, двойном объемом каркасе с засыпным опилочным утеплением, с холодным продуваемым чердаком, собранным на МЗЛФ с утепленным цоколем и отмосткой.

Полы деревянные по лагам, поэтому если зашить с нижней стороны лаги листовым материалом типа ДВП (можно плотной непродуваемой плёнкой), то автоматом получаем подполовые воздушные каналы, через которые можно продувать тёплый воздух.
Для этого по контуру наружных стен оставляем зазор между стеной и плинтусами шириной 3-5мм, который соеденит подполовое пространство с внутренним объемом дома.
Забор остывшего воздуха осуществляется в средней части дома канальным вентилятором, который продувает его через теплообменник (ТО), где воздух нагревается и подает в подполовое пространство, замыкая воздушный контур. Соответственно в контур включены воздушный фильтр (ВФ) и увлажнитель воздуха (УВ).

Тепло в ТО поступает от твердотопливного котла (ТТК) или электрокотла (можно применять котлы на жидком или газообразном топливе) при циркуляции жидкого теплоносителя (вода или гликоль) с помощью ЦН.

С целью использования солнечной радиации для отопления, на южном скате крыши дома делается простейший воздушный солнечный коллектор (СК). Листы профнастила тёмной расцветки покрываются листами сотового поликарбоната (СПК) теплоизолируются от чердака и по замкнутому объему между СПК и профнастилом соединенному воздуховодами с контуром отопления в рассечку между канальным вентилятором (КВ) и ТО прокачивается воздух.
Подключение и отключение СК к контуру отопления осуществляется поворотной заслонкой, установленной после КВ.
При подключении СК воздух из дома КВ подается в СК оттуда поступает в ТО и далее попадает в подполовое пространство тёплого пола (ТП) и через зазор плинтусов в дом. Э о будет циркуляция воздуха по большому кругу. При отсутствии солнечной радиации, СК отключается и воздух циркулирует по малому кругу.

Для снижения частоты топки ТТК и использования тепла поддомового грунта в качестве теплового аккумулятора (ТА) для отопления дома, монтируется дополнительная СО на основе ТН (тепловой насос).
Для этого берётся наружный блок кондиционера, который устанавливается последовательно между ТО и ТП. Вместо внутреннего блока используют пластинчатый теплообменник (ПТО) с грунтовым коллектором (ГК1), расположеный в подполовом грунте. В ПТО происходит испарение фреона с забором тепла от ГК1, а в наружном блоке конденсация с передачей тепла протекающему воздуху.
Циркуляция теплоносителя осуществляется ЦН. Контур теплоносителя включает: ЦН- ТТК-ТО- ПТО-ГК1 и снова ЦН.
Пока работает ТТК или СК, ТН отключен. Излишки тепла от ТТК или СК попадают в грунт, так как работает ЦН. Грунт выступает в роли ТА. При отключенном ТН идет зарядка ТА. А когда нет солнца или не топится ТТК работает ТН выкачивая тепло из ТА и подавая его в дом.

Использование наружного блока недорого кондиционера (который можно купить отдельно) и ПТО, не сильно бьет по бюджету, но добавляет удобства и снижает затраты на отопление, за счёт использования СК напрямую и аккумуляции солнечной энергии в грунте.

В СО дома включен еще дополнительный геоконтур (ГК 2). Его предназначение - отопление дома в начальный период. Т. е. благодаря ему тепло поддомового грунта нагретого до максимально возможного уровня (думаю до 20-25С) не тратится на отопление вначале отопительного периода (он только сам остывает).
ГК 2 выполняется мелкозаглубленным примерно 40-50см, что бы максимально снизить затраты на его создание.
ТН выкачивает из него тепло вплоть до полной заморозки поверхностного слоя почвы. толщиной до 80см. Благодаря теплу фазового перехода вода-лед, многократно возрастает теплосъем с ГК2.
Циркуляция теплоносителя при этом идет по контуру ЦН-ПТО-ГК2-ЦН. После выработки тепла в ГК2, он отключается, и подключается ГК1. Циркуляция теплоносителя осуществляется по контуру
ЦН-ТТК-ТО-ПТО-ГК1-ЦН. Дальше идет теплосъем с ГК1, с периодической зарядкой его от ТТК или СК, но не опуская температуру грунта ниже ноля градусов.

Если тема заинтересовала вас задавайте вопросы по температурным режимам и др. техническим характеристикам.

 

Это справедливо для грунтов не имеющих движения вод. Например, степные сухие районы.
В Подмосковье - это справедливо лишь для редких участков на ГОРЕ.
Малейшее движение грунтовых вод - делает бессмысленным использование земли как ТеплоАккумулятор. Всё тепло сносит водой в сторону. Но зато при заморозке - оно же и возвращается активно.

Нормально оно бьет по бюджету. Там вся эта затея в сотку может вылиться...
Кто будет теплообменник припаивать к кондею? Штатный установщик кондеев? Там еще куча проблем... Это всё шимит, дребезжит... Тобишь, желательно этому всему стоять в отдельно стоящей от дома бойлерной.

И вообще, если есть ТН - зачем котёл?

И зачем воздушное отопление, если на этапе строительства можно сделать теплый пол?

 

Спасибо за ответ!
Я прекрасно понимаю какие проблемы могут быть при высокой УГВ (не новичок в строительстве).
Имея инженерное образование (не строительное), не копирую слепо чужой опыт или совет.
Анализирую информацию и если она меня устраивает, то беру на вооружение, творчески переработав под свои условия и хотелки.
А информации за последние три года я получил много на ФХ, начиная от фундамента и кончая инженерными системами.

Грунт под домом будет нормально работать как ТА, так как в аккумуляции будет участвовать небольшой слой (40-50см) из-за высокой инерционности грунта. В этом слое не будет воды (при высоком УГВ делается дренаж).

ТН планируется небольшой мощности 5-6 кВт по теплу. Поэтому рассчитываю что система выйдет бюджетной. Если отапливаться только ТН, то надо помощнее и геоконтур нормальных размеров, а это очень дорого.
Отсюда и комбинированная СО. ТН на межсезонье, а в пиковые холода ТТК +ТН с ТА.
Ну а СК бонусом при солнечной погоде.

ТН, ТО и КВ будут установлены под полом, для снижения шума и уменьшения длины воздуховодов. Если потребуется, то отделить эту часть подполья шумоизолирующей перегородкой.

А чем хуже воздушный тёплый пол, как у меня, по сравнению с остальными вариантами?

По температуре ТА. Высокая 20-25С может быть только в начале осени, за счёт халявного тепла от СК. Потом думаю будет 5-10С, но для работы ТН этого достаточно, а потери будут небольшими из-за маленькой дельты с остальным грунтом.

 

Может и не хуже. Тут больше вопрос к вентиляционщикам... Это их стихия.
Какие проблемы вижу я на вскидку ничем не подверждённые.
1. Очень тёплый подпол непроветриваемый - плесень.
2. Пустое пространство - мыши.
Как только мышка продырявила вашу теплую воздушную нишу в сторону улицы - огромные теплопотери, неремонтируемые.
Любая ошибка в проектировании - шум.

В подпол - ничего не ставить, особенно компрессора. Только в отдельную бойлерную. Дешевле выйдет в итоге.

Почему вы считаете Геоконтур дорогостоящим? Какова площадь участка?
Фотку желательно.

 

Для плесени необходима высокая влажность и небольшой плюс по температуре.
Влажность у меня не предусмотрена. Делается гидроизоляция грунта пленкой, а сверху тонкий слой тощего бетона. И вентиляцию подпола сделать несложно.
Все эти вопросы относятся к конструктиву, поэтому не раскрыты в СО.

Мышефобией не страдаю. Чтобы сделать ход на улицу им придется прогрызть ЦСП, а это нереально.
Шум у меня могут создать только КВ и компрессор ТН, но они будут звукоизолированы. Воздуховоды в основном в подполье. Скорости в них небольшие при больших сечениях. Вертикально по дому проходят подача и обратная СК. Работают не часто и только днём, легко звукоизолируются.
Наружный блок кондиционера рассчитан на всесезонные, тяжелые условия работы, поэтому в сухом и теплом подполье ему будет комфортно.
СО на основе ТН с геоконтуром как минимум стоит несколько сот тыр (не бюджетно).

Участка ещё нет. Появятся деньги, покупаю и сразу начну строить. Сейчас идет поиск оптимальных решений в процессе обсуждения на форуме, по разными вопросам связанным с строительством дома.

 

Геоконтур мне обошелся в
30к трактор
2к узбек
10к трубы
10к - спирт
10к мелочевка.

Подумайте... Может и преждевременны сложности, которые вы надумали себе...

 

Спасибо за цифры. При выборе вариантов исполнения СО я буду иметь их ввиду.
Укажите размеры геоконтура, глубину, длину и т. д., а также предполагаемую мощность теплоотдачи.

П. С. Есть интересный опыт использования сплита для отопления https://www.forumhouse.ru/posts/16732079/, https://www.forumhouse.ru/posts/18143485/.
Может пригодится Вам в будущем.

 

Вот тут всё описано в первых сообщениях
https://www.forumhouse.ru/threads/287886/

 

Спасибо за ссылку! Просто нереально все держать в памяти и искать долго в этом море информации. А своей то теме я быстро найду.

Третья ветка контура у Вас на глубине 80-100см. Можно поэкспериментировать с заморозкой верхнего слоя грунта.
Не хотите попробовать в следующем отопительном сезоне?

 

Для чистоты эксперимента нужно тогда эту ветку гонять отдельно от остальных двух.
Не могу этого сделать. Одну ветку нельзя гонять в моих условиях. Я её могу и летом заморозить если включу на полную мощность всю систему.
Вобщем, не могу я этого сделать.

 

Есть ещё один существенный плюс у этой СО, летом в жаркие дни, можно охладить воздух в доме включив ЦН и КВ. Циркуляция теплоносителя осуществляется по контуру ЦН-ТТК-ТО-ПТО-ГК1-ЦН, а воздух по контуру КВ-ТО-ТП-Дом-КВ. В дом будет подаваться воздух с температурой равной температуре поддомового грунта без всяких кондиционеров. Просто к этому периоду надо держать температуру грунта не выше +20С.

 

Мне, вообще не нравятся сложные системы, состоящие из множества звеньев.
Вот я чуть усложнил систему - сделал вместо Старт-Стопника - инвертор, и уже получил фашист-гранату. Если это рассматривать как хобби - да, я даже получаю от этого удовольствие.
Но если бы я был потребителем - я б плакал горькими слезами сейчас.

И, на мой взгля, д вы движитесь именно в переусложнение конструкции, шибко далеко смотря в будущее.

Делайте то, что будет актуально лет 5. Далее смотреть - велики риски иметь идеально работающее устаревшее решение.

 

Соглашусь с Вами, что усложнение конструкции ведёт к снижению надежности системы.
Но, я не считаю, что предложенная СО чрезмерно сложна.

Классическая СО с котлом, с радиаторами в каждой комнате и ЦН, имеет тот же уровень сложности, что и предложенная мной СО по жидкостному контуру.
Только у меня вместо радиаторов стоят теплообменники.

ТО в моей схеме, это радиатор с обдувом воздухом, и в ПТО ломаться нечему, не считая протечек, которые могут быть и в радиаторах классической СО. ГК1 и ГК2 это трубы ПНД, заложенные в грунт, аналогия с соединительными трубами в классической СО. А вот число соединений в трубах у меня гораздо меньше чем в СО с радиаторами в каждой комнате.

Воздушный контур проще некуда. ТО и ТН (точнее теплообменник наружного блока сплита) стоят рядом, практически в одном корпусе (кожухе), с одной стороны которого установлен КВ, а сдругой соединен коротким воздуховодам с подполовым пространством ТП.

КВ ничем не сложнее вентилятора кухонной вытяжки, только мощнее, вход которого соединен с домом коротким воздуховодом с ВФ.
Если хочется использовать солнечную радиацию для отопления, то делается простейший воздушный СК, который двумя вертикальными воздуховодами соединяется с выходом КВ, посредством поворотной заслонки. А можно обойтись и без СК.
Поломка ТН или ГК, не ведет к выходу из строя всей СО. Она будет продолжать работать от ТТК.

Если кому то ТН кажется сложным, то можно обойтись и без него, с одним отопительным котлом.

Т. е. в предлагаемой СО использован модульный принцип, где выход одной части сложной системы не ведет к остановке всего устройства.

При монтаже СО можно собирать СО по частям. Сначала только с одним отопительным котлом, потом при наличии желания и денег добавить СК, затем ТН с ГК1, и на последок добавить ГК2. Можно и в другой последовательности.

В технике есть понятие резервирование, это дублирование на случай поломки.
ТТК и ТН могут заменить друг друга на такой случай или включаться одновременно при пиковых нагрузках.
Думаю вы в курсе про бивалентную СО, это ТН с ТЭНом, тоже дублирование.

 

У вас будет больше автоматики. И требующих обслуживания крутящихся деталей.
Датчики, электромагнитные клапана, фильтра, поверхности которые нужно чистить или контролировать, вентиляторы, мозг для управления всем этим.

Потом, вы думаете что компрессор в подполе шуметь не будет - будет. И звукоизоляция не поможет. Поможет виброизоляция, но это сложнорешаемый момент на практике.
Народ, вон, в подвалах ставит - не все довольны.

Тоже самое с воздушными вентиляторами - шум, вибрация, статика, налипание пыли - разбалансировка, и как следствие...

Я на своём ТН (на базе Мицубиси), который у меня работает сейчас на второй этаж - снял вентилятор внешнего блока - дома стала тишина.

ТН первого этажа от более дешевого и гремучего компрессора - не могу избавиться от вибрации.

Висят на стене.

Подкладываю под них и резиночки и деревяшечки, и разные плотности материалов - вопрос, вобщем, тяжелорешаемый.

В америке у знакомых воздушное отопление, которое они редко включают, и когда включают - им это не нравится. А там то всё продумано на этапе проектирования...

Потом, вот два ТН - Мицубиси - не шумит. ГенераКлимат - шумит. Разница в цене в 17к рублей. Иной раз думаешь что легче эти деньги переплатить - но избавиться от шума. Но потом понимаешь, что лучше построить бойлерную на расстоянии 3 метра от дома.

И это у меня в легком доступе, не в полу, и не на крыше.

Я точно знаю, что у вас будут подобные моменты, и подсказать вам будет некому, т. к. специалистов в этой области еще меньше чем в холодильных машинах.

Вот разбалансирован вентилятор у Мицубана. И я то проходил в институте балансировку деталей, и могу вспомнить как это сделать, но на практике, без оборудования - это сделать нереально.

Пыль как будете убирать из воздуховодов? Хорошо бы сделать так чтоб там можно было узбеку пролезть.

 

Впервые подобная технология была применена для очистки первого спектрометра (основная деталь которого представляла трубу длиной более 100 м) от пыли и паутины. Очистка производилась с помощью подобранной по калибру трубы кошки.