Модернізація опалення: заміна електрокотла на тепловий насос Raymer RAY-10DS2-EVI
Вихідна ситуація
У цьому будинку система опалення спочатку була реалізована на базі електричного котла. На фото видно, як виглядає система: електрокотел встановлений праворуч, з правого боку також видно вузол подачі з колектором для системи теплої підлоги або радіаторного опалення. Система була зібрана грамотно: встановлено розширювальний бак, гідравлічний розподільник, циркуляційні насоси, група безпеки та автоматика.
Однак, незважаючи на коректну роботу, основна проблема залишалась — високе споживання електроенергії. Підтримка комфортної температури у холодний період призводила до значних витрат на електроопалення. Це й стало основним мотивом для переходу на більш економічне рішення.
Поставлене завдання
Клієнт звернувся з метою зменшити витрати на опалення, зберігши існуючу систему трубопроводів, колекторів і автоматики. Було важливо інтегрувати нове джерело тепла без повного демонтажу котельні, з мінімальним втручанням у вже налагоджену гідравліку. Також клієнт хотів отримати можливість автономної роботи без втрати комфорту.
Рішення — тепловий насос Raymer RAY-10DS2-EVI
У рамках проєкту було обрано тепловий насос Raymer RAY-10DS2-EVI (10 кВт). Це енергоефективна модель з інверторним компресором, яка може працювати до -25 °C та здатна повністю замінити електрокотел в умовах українського клімату.
Підготовчий етап монтажу
Перед встановленням теплового насоса Raymer RAY-10DS2-EVI було проведено необхідні підготовчі роботи. Одним із ключових етапів стало виведення фреонових магістралей через стіну з котельні до місця встановлення зовнішнього блоку. Це дозволило грамотно організувати з’єднання між внутрішнім і зовнішнім блоками теплового насоса без значного втручання в інтер’єр приміщення.
Для надійного встановлення зовнішнього блоку була змонтована металева опора, розміщена на бетонній основі з антивібраційними прокладками. Конструкція забезпечує стійке кріплення агрегату, захист від снігових заметів і зручний доступ для обслуговування. Крім того, блок розміщено на оптимальній відстані від стіни, що гарантує достатню вентиляцію та ефективну роботу навіть за мінусових температур.
Підготовка цього етапу була проведена з урахуванням усіх технічних вимог виробника, що дозволило перейти до основного монтажу системи без затримок та ускладнень.
1. Монтаж зовнішнього блоку Raymer RAY-10DS2-EVI
На наступному етапі було змонтовано зовнішній блок теплового насоса Raymer RAY-10DS2-EVI. Спочатку агрегат було встановлено на стандартну низьку металеву підставку, яка забезпечувала стабільність та дотримання вимог щодо мінімальної висоти над ґрунтом. Такий варіант був технічно прийнятним, однак після оцінки зовнішнього вигляду фасаду будинку, було прийнято рішення підняти блок на ще один рівень.
Це дозволило досягти кращої естетичної інтеграції зовнішнього блоку в архітектуру будинку, а також створити додатковий запас висоти на випадок сильних снігопадів. Нова підставка забезпечила не тільки візуальну гармонію з фасадом, а й кращу циркуляцію повітря навколо теплообмінника, що позитивно впливає на ефективність роботи системи в зимовий період.
Встановлення зовнішнього блоку теплового насоса Raymer RAY-10DS2-EVI виконувалося з урахуванням ряду важливих технічних та практичних факторів. Основною вимогою при монтажі було забезпечити достатню вентиляцію навколо блоку, щоб повітря безперешкодно надходило до теплообмінника і так само вільно виходило після проходження через нього. Це критично важливо для стабільної роботи насоса при низьких температурах.
Підключення зовнішнього блоку здійснювалося через фреонові магістралі, які були попередньо виведені крізь стіну на підготовчому етапі. Для цього використовувалися теплоізольовані мідні труби, які герметично заведено в приміщення та надійно зафіксовано. Електроживлення підведено з урахуванням вимог до стабільності напруги та захисту від перевантажень.
Також встановлено дренажну систему для відведення конденсату, яка виводиться нижче рівня монтажу і захищена від замерзання. У майбутньому можливе підключення підігріву піддону або встановлення захисту для ефективної роботи в умовах суворої зими.
Загалом, встановлення зовнішнього блоку виконано з дотриманням усіх норм безпеки, ергономіки та енергоефективності, що гарантує тривалу та стабільну роботу всієї системи.
2. Вакуумування системи азотом
У процесі монтажу теплового насоса Raymer RAY-10DS2-EVI важливою частиною підключення зовнішнього блоку стало вакуумування фреонової магістралі, яке було виконано згідно з усіма технічними нормами. Але перед безпосереднім вакуумуванням було застосовано додаткову процедуру продувки азотом.
Цей крок має надзвичайно важливе значення: азот витісняє вологу та домішки з внутрішньої поверхні фреонових труб, які можуть потрапити туди під час прокладки або зберігання матеріалів. Волога чи пил в системі можуть негативно впливати на роботу компресора, спричиняти кристалізацію холодоагенту або навіть пошкодження системи.
Продувку виконували технічним азотом під тиском, після чого система була вакуумована вакуумним насосом до глибокого вакууму. Це дозволило повністю видалити залишки повітря, вологи та домішок з системи перед заправкою фреоном, забезпечивши ідеальні умови для подальшої герметичної роботи обладнання.
Завдяки такому підходу, вдалося досягти максимальної ефективності теплового насосу та гарантувати його довговічну, стабільну роботу без порушення термодинамічних процесів у системі.
3. Монтаж внутрішнього блоку Raymer RAY-10DS2-EVI
Внутрішній блок теплового насоса Raymer RAY-10DS2-EVI було встановлено безпосередньо в котельному приміщенні, поруч з електрокотлом та розподільчими колекторами системи опалення. Його монтаж здійснювався таким чином, щоб забезпечити зручний доступ для сервісного обслуговування, візуального контролю та підключення всіх необхідних комунікацій.
Встановлення блоку виконано на міцну вертикальну стіну, при цьому було дотримано всі нормативні вимоги щодо вентиляції навколо корпусу. До гідромодуля під’єднано фреонову магістраль, яка проходить крізь стіну та з’єднується із зовнішнім блоком. Місця стику ретельно герметизовано, а траси утеплено для запобігання втратам тепла та утворенню конденсату.
З боку гідравліки внутрішній блок підключено до буферної ємності, яка розташована безпосередньо під ним. Для зручності й ефективності в обв’язці використано кульові крани, дренаж, групу безпеки та циркуляційні насоси. Електроживлення гідромодуля виконано з дотриманням вимог щодо заземлення та захисту – для цього використано окрему розетку з автоматом, а також систему стабілізації напруги.
Таким чином, внутрішній блок Raymer став ключовим елементом нової системи опалення, яка не лише працює ефективно, а й має естетичний, продуманий вигляд із чіткою організацією всіх з’єднань.
4. Підключення буферної ємності Aquaviva об’ємом 80 літрів
У даному проєкті було встановлено буферну ємність Aquaviva об’ємом 80 літрів. Монтаж резервуара виконано безпосередньо під внутрішнім блоком теплового насоса Raymer RAY-10DS2-EVI, що дозволило мінімізувати довжину гідравлічних з’єднань і зменшити тепловтрати. Бака встановлено на рівну бетонну основу, що забезпечує його стійке положення та безпечну експлуатацію.
Підключення буферної ємності виконано через верхні та бічні патрубки, залежно від напрямку потоку і розподілу теплоносія. Один контур з’єднано з гідромодулем теплового насоса, який подає нагрітий теплоносій у верхню частину бака. Зворотній потік забирається з нижньої частини ємності, забезпечуючи сталу температуру та стабільну роботу системи.
Окремо було реалізовано підключення до гребінки системи теплої підлоги. Відбір теплоносія на теплу підлогу здійснюється через окрему циркуляційну лінію, що підключена до одного з бічних патрубків буфера. При цьому в систему включено циркуляційний насос, що забезпечує потрібний тиск та потужність для прокачування теплоносія через петлі теплої підлоги. Гребінка має окремі контури з можливістю індивідуального регулювання температури в кожному приміщенні.
Таке рішення дозволяє буферній ємності працювати як гідравлічний роздільник між контуром теплового насоса та низькотемпературною системою теплої підлоги. Це забезпечує безперебійну роботу всієї системи, стабільну температуру у приміщеннях і запобігає надмірному включенню компресора при частих запитах тепла з боку підлоги.
Переваги використання теплового насосу над електрокотлом
Використання теплового насоса замість електрокотла має низку суттєвих переваг, серед яких головні – економічність, ефективність та екологічність. Розглянемо детальніше, чому тепловий насос є кращим вибором для опалення будинку.
1. Економія електроенергії та зниження витрат
Головна перевага теплового насоса – висока енергоефективність.
- Електрокотел перетворює 1 кВт електроенергії в 1 кВт тепла (ККД ≈ 99%).
- Тепловий насос використовує електроенергію не для генерації тепла, а для його перенесення з повітря або землі, тому за 1 кВт електроенергії він може виробляти 4-5 кВт тепла (ККД або COP = 3-5).
- Це дозволяє зменшити витрати на опалення в 4-5 разів у порівнянні з електрокотлом.
Наприклад, якщо для опалення будинку електрокотлом потрібно 5000 кВт·год на місяць, то тепловий насос при COP = 4 споживатиме лише 1250 кВт·год.
2. Можливість охолодження влітку
Електрокотел використовується виключно для опалення, тоді як більшість теплових насосів мають функцію реверсу, що дозволяє охолоджувати приміщення влітку, замінюючи кондиціонер.
3. Екологічність та зменшення викидів CO₂
Оскільки тепловий насос використовує навколишнє тепло (з повітря, ґрунту чи води), а не спалює паливо, він:
- Зменшує викиди CO₂ у порівнянні з електростанціями, що виробляють електроенергію для електрокотлів.
- Сприяє перехід на відновлювану енергетику, особливо у комбінації з сонячними панелями.
4. Робота при низьких температурах
Сучасні теплові насоси з технологією EVI (енжекторне упорскування пари) можуть ефективно працювати навіть при -30°C, забезпечуючи комфортне опалення навіть у холодних регіонах.
5. Автоматизація та зручність керування
Тепловий насос має автоматичний контроль температури та може працювати за заданими графіками, що знижує енергоспоживання. Керування можливе дистанційно через Wi-Fi, що спрощує налаштування та контроль. Електрокотли менш автоматизовані, а їхня робота часто потребує ручного втручання.
6. Безпечність та довговічність
- Відсутність відкритого нагрівального елемента знижує ризик займання та перегріву.
- Середній термін служби теплового насоса – 15-25 років, тоді як електрокотел зазвичай служить 8-12 років.
- Менше зношуваних деталей означає низьку потребу в обслуговуванні.
7. Поєднання з іншими джерелами енергії
Тепловий насос добре працює у комбінації з:
- Сонячними панелями – що дозволяє отримати майже нульові витрати на електроенергію.
- Твердопаливними котлами – для збільшення автономності.
- Буферними ємностями – для більшої стабільності системи.
Висновок
Тепловий насос – це інноваційне рішення, що дозволяє зменшити витрати на опалення, підвищити комфорт та автоматизувати систему. На відміну від електрокотла, він забезпечує багатофункціональність, економію та екологічність, що робить його оптимальним вибором для сучасного будинку.
Якщо в будинку вже є електрокотел, перехід на тепловий насос – це розумна інвестиція, яка окупиться завдяки економії електроенергії вже за 4-5 років.
