Тепловий насос вода-вода для опалення будинку — це установка, яка бере тепло ґрунтових вод зі свердловини й тому дає найвищий SCOP серед усіх типів. Свердловина завглибшки 25 метрів під Києвом дає воду з температурою +9…+11 °C і в січні, і в липні — річне коливання не перевищує одного-двох градусів. На цій стабільності й побудований тепловий насос для опалення будинку вода вода: випарник цілий рік працює з джерелом, яке тепліше за вихолоджений до весни ґрунт і незрівнянно тепліше за зовнішнє повітря. Нижче розібрано, яка ділянка підходить під таку схему, який дебіт свердловини потрібен під розрахункову потужність і коли на тій самій ділянці розумніше залишитися на ґрунтовому контурі.

Чому водоносний горизонт стабільніший за ґрунт і повітря

Ґрунт навколо горизонтального колектора за сезон вихолоджується: до лютого-березня розсіл приходить у випарник із температурою близько 0 °C, і найхолодніша ділянка опалювального періоду збігається з найслабшим джерелом. Водоносний горизонт поводиться інакше. Починаючи з глибини 15–20 метрів сезонна хвиля температури до нього не доходить, і вода тримається близько до середньорічної температури регіону — для центральної та північної України це +8…+12 °C.

Джерело тепла Температура в січні Наприкінці опалювального сезону
Зовнішнє повітря −5…−15 °C 0…+5 °C
Горизонтальний колектор на глибині 1,5 м +2…+5 °C 0…+2 °C
Вертикальні геотермальні зонди +3…+6 °C +1…+3 °C
Водоносний горизонт 20–40 м +8…+12 °C +8…+12 °C

Ефект рахується за простим правилом: підйом температури кипіння холодоагенту на 1 K дає приріст COP близько 2–3 %. Різниця в 6–8 K між промороженим контуром і свердловинною водою перетворюється на 15–25 % різниці за електроенергією за сезон — і головне, цей виграш припадає рівно на пік навантаження, коли будинок забирає максимум.

Яка ділянка підходить під схему вода-вода

Глибина залягання і дебіт

Схема потребує двох свердловин — забірної та поглинальної, в яку охолоджена вода повертається в той самий горизонт. Перевіряють чотири параметри:

  • Глибина водоносу. Робочий діапазон для приватного будинку — 15–50 м. Вище 15 м горизонт уже відчуває сезонні коливання, глибше 50 м зростає вартість буріння та споживання свердловинного насоса.
  • Статичний рівень води. За рівня до 8 м можна обійтися поверхневим насосом, глибше потрібен занурювальний, і його електроспоживання віднімається від COP усієї системи.
  • Дебіт. Він має покривати розрахункову витрату із запасом не менше 30 % за тривалого відкачування, а не за короткочасним заміром при бурінні.
  • Приймальність поглинальної свердловини. Вузьким місцем частіше виявляється саме вона: горизонт може віддавати воду вільно, але приймати її назад із підйомом рівня.

Хімія води

Лабораторний аналіз роблять до замовлення обладнання — він визначає, чи піде вода напряму в пластинчастий теплообмінник, чи знадобиться проміжний контур. Орієнтири виробників теплообмінників:

  • Залізо і марганець сумарно не більше 0,2 мг/л — за більшого вмісту пластини заростають відкладеннями за один-два сезони.
  • pH у межах 6–9, хлориди до 300 мг/л для нержавіючої сталі AISI 316.
  • Сірководень і розчинений кисень — прямий привід ставити проміжний контур із теплообмінником зі стійкішого матеріалу.
  • Механічні завислі частки й пісок: фільтр обов’язковий незалежно від результатів аналізу.

Проміжний контур знімає питання корозії, але забирає 1–2 K на додатковому теплообміні й потребує ще одного циркуляційного насоса. Тому на воді з поганим аналізом перевага схеми вода-вода перед зондами скорочується, і рішення варто перераховувати заново.

Який дебіт свердловини потрібен під розрахункову потужність

Для попередньої оцінки ділянки достатньо готового орієнтира: 0,20–0,25 м³/год води на кожен кіловат теплової потужності. Нижня межа діапазону відповідає глибшому охолодженню води у випарнику, верхня — м’якому режиму з меншим остиганням і високою температурою кипіння. Для будинку з розрахунковим навантаженням 8 кВт це приблизно 0,5 л/с безперервно.

Теплова потужність насоса Потрібний дебіт свердловини Орієнтовно, л/с
6 кВт 1,2–1,5 м³/год 0,33–0,42
8 кВт 1,6–2,0 м³/год 0,44–0,56
12 кВт 2,4–3,0 м³/год 0,67–0,83
16 кВт 3,2–4,0 м³/год 0,89–1,11
20 кВт 4,0–5,0 м³/год 1,11–1,39

Цифру з таблиці використовують двічі: забірна свердловина має видавати таку витрату безперервно в найхолодніший період, а поглинальна — приймати її без зростання рівня. Виведення витрати з відбираної потужності, допустимий перепад температур на джерелі та підбір свердловинного насоса під ці значення розібрані на сторінці монтаж теплового насоса вода-вода.

Який тепловий насос для опалення будинку вода вода вибрати

Окремої «водяної» лінійки не існує: на свердловинній воді працюють ті самі геотермальні моделі, що й на зондах, — відрізняється лише підготовка джерела перед випарником. Thermia Calibra з інверторним компресором підлаштовує продуктивність під поточне навантаження й найкраще використовує стабільне джерело. Thermia Legend — варіант із фіксованою продуктивністю і вбудованим контуром гарячого водопостачання для будинків середньої площі. Якщо потрібен тепловий насос для об’єкта з навантаженням у десятки кіловат, дивіться лінійку Thermia Mega.

Вода-вода чи земля-вода: що вибрати на одній ділянці

Якщо гідрогеологія дозволяє обидва варіанти, схему вибирають не за ціною буріння, а за тим, які ризики власник готовий узяти на себе в експлуатації:

  • Свердловинна вода дає вищу температуру на випарнику весь сезон, але COP системи зменшує свердловинний насос, який працює разом із компресором.
  • Замкнутий контур зондів не залежить від хімії води, приймальності горизонту та замулювання фільтрів: обслуговування в нього практично немає.
  • Схема вода-вода чутлива до сусідів і до зміни рівня горизонту — нова свердловина поруч здатна змінити дебіт через кілька років.
  • Відкрита схема потребує погоджень на водокористування і зворотне закачування; замкнутому контуру вони не потрібні.

Практичне правило: за підтвердженого дебіту із запасом, чистої води та рівня до 8 метрів схема вода-вода виграє за сезонною ефективністю. За сумнівного аналізу, слабкого дебіту чи обмеженої приймальності надійніше піти в замкнутий контур — як вибирають між горизонтальним колектором і зондами, розібрано на сторінці про тепловий насос земля-вода.

Новітерм — офіційний дистриб’ютор шведських теплових насосів Thermia в Україні з 2007 року, монтаж під ключ по Києву та області. Надішліть дані по свердловині: глибину, дебіт, статичний рівень і протокол аналізу води — ми розрахуємо, який тепловий насос вода вода для опалення підійде вашому будинку. Київ, вул. Академіка Туполєва, 19, оф. 39. Телефон +380 44 229-17-79. Повний каталог — у розділі теплові насоси Thermia.