Варианты подогрева емкостей с дизельным топливом

.....строим Дом(Часть№2. Отопление, геотерм) | Автор темы: Mercer

Перед тем как решиться переехать жить "за город" в собственный Дом надо заранее понимать насколько это финансово затратно. Если в загородном доме нет натурального газа (магистрального), то самая большая статья расходов по проживанию будет в оплате счета за отопление (легко 1000...2500$ в зимний месяц). Особенно это относиться к "большим" домам (от 100..120м.кв). В небольшом садовом домике (50...90м.кв.) для отопления  конечно лучше  использовать хорошую печку (отдельная тема) в купе с маломощным электрокотлом (его рекомендую  сделать так же самому -расскажу как).　

Большинство (даже продвинутый народ) считает, что геотермальное отопление- это, сверлим дырку к центру земли выводим магму на поверхность ... сидим  рядом с собственным вулканчиком и греем зад... так вот, в этой части " строим Дом", я открою вам все сИкреты как это осуществить...

Существует всего несколько основных вариантов отопления- печное (на дровах), газовое (натур. или сжиженный), на солярке, электрокотел и геотермальный обогрев (известен и как "тепловой насос"). Сам с 1995года в основном жил на баржах, где стояли солярочные котлы (все системы включая отопление были сделаны там своими руками), поэтому могу отнести себя к "продвинутым" знатокам систем отопления и считаю что могу давать квалифицированные советы по системам отпления.

В моем доме я собственноручно (Сашка-хохол сильно помогал) установил многократно продублированную систему отопления, ведь зимой здесь бывают морозы под -40гр, при ураганных ветрах (кстати, сильный ветер больше всего и охлаждает дом!- нужна качественная ветроизоляция, к сожалению у меня с этим вопрсом получилось на "четверочку"...). Итак котлы смонтированы в одну систему (дублируют друг друга)=

- дизельный котел 35кВт, основной расходный бак использован из под заправщика ракетного топлива, материал-нержавейка, закопан во дворе-обьем 4.5...5м.куб, дополнительно устроены топливные хранилища на 10м.куб (заполнены соляркой по цене 10-12руб.литр). Этого запаса должно хватить на небольшую "термоядерную зиму". Солярка закопанная в землю может хранится десятилетиями. Стоимость солярки легко прикинуть, берем мощность котла (форсунки) и умножаем на коэффициент 0.1.  Так мой котел 35квт при непрерывной работе (в сильный мороз) может потреблять 35квт х 0.1=3.5кг в час, это что-то около 4литров час (96литр в сутки или 2.900 литр в месяц= 2.900$ в месяц!!!). Замечу что мой дом утеплен выше среденестатистического и соотвественно тебует чуть меньше тепла, реально расход может сотавлять 50..60литров в сутки (1500$ в мес). Отдавая себе отчет о таких затратах, я практически перестал пользоваться дизельной системой отопления. Только в экстренних случаях и раз в году проверяю ее работоспособность перед началом отопительного сезона. Совет- перед солярочным котлом установите обычный фильтр питьевой воды (типа Гейзер) на трех больших прозрачных пластиковых колбах. Первая колба-пустая, используется как отстойник,. Вторая-  вставлен катридж с нерж сеточкой 15...20мкм. В третьей колбе стандартный фильтрующий водяной катридж с намоткой веревки ячейка 10 мкм. Система фильтрации солярки схожа с установленной мной на кате.

Для сравнения, сейчас коммуналка за 150 м.кв. в Питере (стандарт, не элит) составляет около 7т.руб, соответственно за 350 м.кв. дома это выйдет порядка 16т.р., что сравнимо со стоимостью отопления Дома (в перерасчете за год). Но я тут попытаюсь рассказать как чуть и поэкономить...

-газовый котел 45 кВт, сжиженный газ-пропан, газовая стальная емкость обьемом 5 м.куб также закопана во дворе. Использована старая  списанная емкость котрой ранее отапливали многоквартирные деревенские дома к которым подтянули магистральный газ. Можно купить и до 1.500$.　

-геотермальный котел на 16кВт, потребляет чуть меньше 4кВт, три фазы. Цена в  Лен.области около 1.7руб за кВт х 35квт х 25% х24часа х30дней=335$ в месяц(соляра=2900$ при той же площади)...реально выйдет меньше (при соляре= 1500$ в мес)=170$.. что то сильно разниться с солярным отоплением-может где я в расчетах ошибся?.... кто увидит-поправте...

-чудесный камин ( 14..16 кВт, итальянская капсула долгого горения с поднимаемым вверх на противовесах огромным стеклом), капсула обложена натуральным булыжником.　

В этом разделе я расскажу о самой экзотической системе - геотермальном отоплении. Это теперь мне кажеться, что проще ничего и нет, а года 4 назад тепловой насос казался мне темным лесом... Не понимая как самому обустроить внешний контур геотермального отопления мне пришлось заключить договор со специализированной фирмой (оказалось что "фирма" - это рукастый мужичек, который все и сделал). Сразу скажу- разброс цен на установку подобных систем ОГРОМЕН! (отличается в разы!), мне повезло- нашел самый гуманный вариант. Подсмотрев как мужичек собрал мою систему я понял, что все просто и можно сделать  при необходимости своими руками...  мой приятель Скотт меня уговаривает ему установит геотерм, но время пока у меня нет- все силы уходили на кат..　

Начну с самого простого (может кто не знает), сколько же надо тепла для обогрева Дома. В среднем все считается просто, 1кВт тепла на 10кв.метров обогреваемой площади (так дом 100м.кв=10квт, а как у меня 350+м.кв. =более 35кВт). У самого 16кВт это слишком мало для 350м.кв., но когда устанавливал систему был сильно стеснен в подведенной к дому электромощности.

Повторюсь, если у вас есть(или планируется) подводка к дому нат.газа, то геотерм не для вас, сама система достаточно дорагая. Условно общую стоимость установки "геотерма" можно разделить на равные три части. Первая треть цены- бурение скважин к "центру земли", вторая треть- приобретение самого теплового насоса(котла), третья часть- цена труб загоняемых в землю, работа и прибыль "фирмы".  Сейчас буду рассказывать только о варианте вертикалных скважин, позже о горизонтальных и укладываемых в водоемы.

Ответственно заявляю, можно все работы сделать и орнанизовать самому, тогда стоимость будет процентов на 25-50 ниже самого дешевого ценника специализированной фирмы. 　

1.Скважины. Не заморачиваясь теорией, можно оценить их глубину и количество. Обычно сверлят на 96метров (глубже в наших краях начинается гранитная плита). Рекомендации фирм-установщиков говорят что нужна минимум 1 скважина указанной глубины на 5 кВт отдаваемого в систему тепла. У меня 3 скважины по 96м.п на котел 16кВт. Мой опыт показал (инструкция на котел также), что эта пропрция скважин маловата, и позволяет не полный год, а только какое-то определенное колич. часов в году пользоваться системой. В противном случае скважины могут "замерзнуть", а их размораживать сложно. Правда я использую систему круглый год, а чтобы скважины не замерзали применяю в сильные морозы прием- раз в день на 1..2 часа отключаю компрессор котла (на нем есть кнопочка), но оставляю систему подземной циркуляции работающей. Ведь заморозка скважин происходит последовательно, кусочек за кусочком, пока все трубы и окружающий грунт не замерзнут. Описанный мной прием позволяет оттаивать замерзшие участки скважин и так можно выкачивать больше геотермальной энергии. Первый признак того что скважины будут замерзать- это то, что компрессор молотит без остановки. Второй признак начавшегося процесса замерзания свкажин- установленный манометр на котле начинает резко увеличивать показания.  В моем случае нормальное давление1.5...2атм, начало обмерзания скважин- 2.5...3.атм. Поэтому рекомендую сверлить одну скважину на не более чем 4кВт отдаваемой мощности и этой проблемы не будет.

Ага, чуть не забыл- суть работы теплового насоса та же что в бытовом холодильнике или кондиционере- пропускание хлад агента через малюсенькую дыручку туды или сюды. В одну сторону-будет нагрев, как при забивке дайвбаллонов- они сильно греются (сжатие воздуха)... а в противоположную сторону- будет охлаждение, откройте дайвбаллоны и они быстро обрастут инеем (расширение воздуха)...Такие системы с переменой подачи хладагента называются инверторными (инверторные быт.кондиционеры могут и греть и остужать воздух в доме). Для совсем непродвинутых сообщу, что в геотерме реально три контура. Первый-обычный контур циркуляции внутри дома (носитель- обычно вода или незамерзающий хладагент). Второй контур-внутри котла, основан на всякой херни типа фреона. Третий контур- это трубы заглубленные в землю (в них циркулирует антизамерзающая жидкость, на основе спирта, антифриза и т.п.). Все три контура последовательно передают тепло(холод) друг другу... в конце цепочки  холод отдается Земле... Данная система может быть спроектирована и для кондиционирования (охлаждения) дома, но об этом позже....

При проектировании мест для скважин нужно знать, что типичное растояние между скважинами должно быть не менее 10 метров (иначе возможно обмерзание скважин). Отличная идея разместить свкажины под фундаментом дома, ведь их в отличии от артезианских скважин не нужно обслуживать(чистить). Можно разместить (как и у меня), скважины под будущим садом-огородом или даже под оранжиреей, подмерзание корней (при правильной теплоизоляции трубопроводов)  не происходит (так показал мой опыт).　

2.Тепловой насос(котел)..... начну с того, что любой элемент системы геотерм при отсутствии Деньги (но наличии рук не из Жопы и свободного времени-типа вы пенс как и я) можно сделать самому (включая скважины). Тепловой насос не исключение, можно купить только компрессор (технологичная херня, хотя подойдет старенький компрессор от холодильника и т.п., лишь бы его мощности хватило), а остальное "привинтить" самому (будут вопросы-готов позже рассказать как)...... Есть различные котлы и производители, у меня стоит самый простенький (втюхивали как шведский, но я сомневаюсь). Мощности котлов обычно кратные=4,8,16,24...кВт. Важно отметить, что система геотерма эффективнее работает с теплыми полами, а не с радиаторами отопления (первый этаж у меня теплые полы, а второй этаж и подвал-радиаторы отопления).

Тепловой насос у меня основной источник тепла, он включен в систему отопления последовательно с дизельным и газовым (эти стоят параллельно друг другу). Обычно я его включаю уже 20...30августа, а выключаю в начале июня. Его мощности в 16кВт мне хватает до середины ноября(начала декабря), когда уличная темреатура не ниже -10градусов. Когда совсем морозно, то автоматически включается газовый котел и догоняет температуру в контуре отопления до стандартной для теплых полов- около 42..47градусов. Если по каой-либо причине не включиться газовый котел, то автоматически включается котел на солярке. В принципе дом не замерзнет если выйдут из строя любые два котла. Наличие трех котлов обусловлена разнесением их установке во времени (сначала по привычке я поставил солярочный, потом понял что газовый дешевле и установил его, геотермальный был последним-поставил его как появилась хоть какая-то электромощность). С другой стороны такая система максимальна надежна на все случаи жизни, дом может функционировать полностью автономно от внешнего мира 3..4года (на запасе газа и солярки).

Котел имеет пару штуцеров(вход-выход) для врезки непосредственно в систему отопления дома и пару штуцеров(вхо-выход) куда подводится по трубе от каждого коллектора собирающих потоки хладагента от каждой скважины.　

Геотермальный котел можно конечно использовать и для охлаждения дома летом, но тогда надо подключать дополнительный блок и разводить по комнатам воздуховодами охлажденный воздух, ведь ходить босиком по холодному полу не комфортно, да и перемешивания холодного воздуха внизу и теплого вверху комнаты не происходит. Гораздо проще установить в доме отдельную систему кондиционирования, так удобнее, да и цены на кондиционеры относительно доступны. Советую покупать кондиционеры фирмы Мицубиси-Электрик, они лучшим образом соответствуют критерию цена-качества (малошумны, да и не запредельны дороги).  Лучше брать инверторного типа, они чуть дороже, но в случае чего могут и обогревать дом (эффективность такая же как у геотерма, например большой кондиционер способный охладить целиком мой дом потребляет всего максимально 2квт, а отдает около 8квт!). Есть и более дорогие бренды, но это уже излишнии понты. 　

3.Трубы циркуляции. Разводка теплоносителя по скважинам осуществлена обычной "водяной" трубой пвх (диаметр 40мм,черного цвета, должна держать давление от 10атм на случай смены хладагента,ведь заглубление на 96м предполагает давление грунтовых вод в 10атм). Соеденение элементов-клеевое. Самое важное найти оконцовку труб опускамую на дно скважины, оно должно быть в виде полукольца, тогда гидравлическое сопротивление будет минимальным. Трубы закольцованы в каждой скважине и отдельными парами входят в подвал дома, где соеденены вместе уже через коллекторы (входной и выходной). Коллектор имеет датчики потока(литры в минуту), и специальными краниками нужно установить чтобы циркуляция во всех трех скважинах была одинакова. В противном случае начнет обмерзать та скважина где поток быстрее, а за ней уже и оставшиеся замерзнут. Чтобы не страдали корневища растений трубы идущие от скважины к дому (на глубине 2м) должны быть утеплены. Теплоноситель в трубах на спиртовой основе (должен держать минимум -25гр). Обязательно установка на внешний контур расширительного бачка (7...10литров на 3 скважины).

Вот практически и все что надо знать о геотерме. Поворюсь, если нет денег, но есть время, то все работы можно исполнить самому (даже собрать сам котел из подручных материалов). Вместо скважин иногда копают канавы ниже уровня промерхания и укладывают трубы горизонтально. Говорят что в этом случае на поверхности плохо растут деревья и различные посадки. Еще вариант-уложить трубу в водоем. Сам подобные системы не использовал и не могу что-то толковое о них рассказать.

Еще нужно обязательно установить перед котлом датчик наличия всех трех фаз. В загородной местности зачастую  пропадает одна из фаз и может выйти из строя самый дорогой элемент котла- компрессор (хотя на нем и стоит датчик перегрузки). Такой блок проверки наличия трех фаз я собрал на обычных контакторах (логическая схема), когда нет любой из фазы -блок отключает остальные (хотя должны быть такие блоки и готовые).　

Подобной, но более мощной системой отопления оснащен дом стоящий на другом берегу Ладоги моего приятеля "Самогонщика" . К сожалению я теперь уже закончил ландшафтные работы и не могу увеличить количество скважин и поднять мощность котла до 32кВт, что полностью бы перекрыло мои потребности в обогреве. ВАЖНО все работы по организации геотерма делать на раннем этапе строительства дома и до ландшафтных работ.

Если что-то непонятно по геотерму, то отвечу....　еще могу дорассказать как самому установить  солярочную отопительную систему, газовую и обычный  электрокотел (самодельный,  греет всю зиму малый дебаркадер)....

...ага, я как знал ставя аж три системы обогрева- мир замерзает https://www.dailymail.co.uk/news/article-2415191/Global-cooling-Arctic-ice-caps-grows-60-global-warming-predictions.html - там даже яхты в ледовом плену!

....самопальный котел... думаю это очень просто!.. главный элемент тут это компрессор, его можно взять и отечествееный (например б.у. от промыш.холодильников, надо определиться с мощностью- мой потребяляет около 2.9кВт, еще  600вт потребляет циркуляционный насос гоняющий жидкость по скважинам (производительность 60литр/мин) и 190вт циркуляционный насос гоняющий теплоноситель внутри дома). Соответственно исходя из того что у меня конечная тепловая мощность 16кВт, то можно прикинуть какой компрессор и циркуляционный насос внешнего контура (производительность литр/мин) нужны при другой отдаваемой мощности. Циркуляционный насос домашнего контура уже установлен в действующей системе дома его и будем использовать(он должен работать в постоянном цикле, в моем котле он встроен в котел. Однако мощности его маловато и последовательно с ним включен дополнительный насос управляемый уже газовым или дизельным котлами).

Теперь об общем принципе построения котла. Вот мы определились с компрессором, теперь надо соорудить два теплообменных блока в один завести трубы от коллекторов внешнего контура (скважного), а во второй разрыв трубы домашнего контура (внутри дома). Соответственно в первый теплообменник помещаем и испаритель компрессора (который обычно устанавливается в холодильной камере), во втрой теплообменник устанавливаем испаритель висящий на задней стенке холодильника (греется). Оба теплообменника можно сварить из листового металла(1...2мм) в виде тонких (50..60мм) баков (размеры по имеющимся испарителям). Теплообменник в моем котле выполнен подобным образом, лучше конечно делать их из нержавейки которую можно сварить обычным (малогабаритным, пост.ток) инвертором и электродами (1.5...2мм, продаются повсеместно), хотя при сварке в аргоне качество будет несоизмеримо выше.  Обращаю внимания что обьем обоих испарителей можно существенно уменьшить, ведь теплообмен будет происходить в жидкой среде, где он выше).  В моем случае испаритель уместили в бак около 50мм х 300мм х 450мм.

Осталось добавить простейшую систему управления- защита от перегрузки компрессора (атомат), температурый регулятор (устанавливающий температуру во втором теплообменным блоке, можно и примитивный - от стандартных котлов отопления для теплых полов или даже от холодильника, если его подкрутить). Полезно поставить и электронные датчики температуры в обоих теплообменных блока(берем самые простые- мерять температуру за окном с выносным датчиком на проводке). Эти датчики очень полезны при отладки системы и ее эксплуатации. Ну как спаять трубочки с фреоном знает каждый, осталось вызвать чувака с баллоном фреона и закачть его в систему.　Замечу, что во многих мощных компрессорах (как и в моем), второй теплообменный блок отсутствует-он встроен в конструкцию компрессора. По данному принципу устроены и яхтенные компресооры (от кондиционеров), в которых забортная вода проходит в оболочке вокруг самого компрессора. Однако это не принципиально, просто так проще- надо сделать всего один внешний теплообменник.

Был еще вопрос насчет контура устанавливаемого в водоеме... лично мне по душе компактный блок с принудительной циркуляцией через него окружающей воды (например при помощи встроенного насоса). Так легче рассчитать требуемый обьем проточный воды(что гарантирует отсутствие замерзания). Да и компактность позволит избежать проблем с якорями и подвижкой льда(можно установить в защищенном месте). Надо понимать, что тогда можно уменьшить мощность циркуляционного насоса внешнего контура, а освободившуюся мощность использовать для принудительной циркуляции воды уже в самом водоеме.  　

фото котла с открытой крышкой. Справа-внизу, блок управления, там много "лишней лабуды" -например блок для подключения уличного темп.датчика, так котел срабатывает на опережение при быстром падении темп.на улице и наоборот... слева(затрубой в черной изоляции с красными кранами для закачки теплоносителя во внешний контур, находится циркуляционный насос внешнего контура... справа за блоком управления- сам компрессор... в глубине светлого оттенка нерж.бак теплообменника внешнего контура... красный бачок-это расширительный бачок внешнего контура... слева-вверху-манометр, показывающий давление во внешнем контуре, что-то там излишек-надо будет чуть спустить давление... на панели управления датчик темп.(можно настроить на показание любой информации)-сейчас показывает темп. в внутреннем контуре(систее отопления дома)... чутьправее ручки- это управление термостата внутреннего контура... слева-клавиши отключения-компрессора, системы циркуляции(дом)...　

входной и выходной коллекторы... горизонтальные светлые цилиндрики-это датчики потока воды в каждой скважине(правее их, регуляторы потока-подпорные краны)... слева-вверху, обычные спускные автоматические клапана-сборники воздуха в системе уличного(внешнего контура)... справа на трубах виднеется тонюсенький проводок- он идет от датчика температуры(бытовой оконный), по нему контролирую температуру потока возвращаемого из скважин, не должно быть ниже -2....-4градусов (это признак что скважина начнет замораживаться)...　

...вот и схемка котла и подключения... суть я в тексте описал...

ОЧЕНЬ! полезная табличка, тут можно многое рассмотреть... например мощности помп и насосов(для разной отдаваемой мощности), длинна труб при укладке в скважины или при горизонтальном углублении(длинна труб резко увеличивается)... даже для укладки  на дно водоема приведены данные, например для моего котла(последний) нужно уложить на дно два контура аж по 350метров...

Отдельно обнаружил в документах акт проверки котла (на разных режимах температуры в домашнем контуре), оказалось он на выходе выдает около 20кВт тепловой мощности!( а не 16кВт какя думал)...хотя кто его знает... Сам бы с удовольствием собрал подобную систему для обогрева дебаркадера (с полностью установленным в трюме котлом и теплообменными блоками), наружу бы вывел только два патрубка- забор озерной воды и ее сброс....

Вот вроде в общем и все, как я и говорил ничего тут сложного нет! )))))  Как говорил мой знакомый повар-португалец, "если знаешь как, то все просто"..　Кстати-разработка подобной (донной) системы это отличный бизнес проект, желающих установить было бы безсчета...

ЗЫ...выпил и допер.... ведь описанная система которую я хотел бы собрать для дебаркадера- это яхтенный кондиционер инверсионного типа с охлаждением забортной водой...  достаточно его схемку посмотреть и скопировать- много умища тут и не надо... для домика стоящего на берегу водоема вообще просто- первый (внешний, который в землю обычно закапывают) контур разрываем и концы труб отводим в водоем (главное их разнести,так  на скважинах экономим и на длинне труб).... успехов в творчестве!

...а теперь похоже настало время окончательного монтажа системы отопления-кондиционирования кают на кате.... да и тепловой насос там будет также установлен......