Для начала немного истории и характеристика дома. В 2010 г мы приобрели в пригороде г. Тюмени Тюменской области половину двухэтажного частного дома, состоящую из 4-х комнат по две на каждом этаже. Площадь комнат 35 м2 на первом этаже и такая же на втором. На момент приобретения дом имел солидный возраст 176 лет. Кроме показаний соседей о столь солидном возрасте дома свидетельствовали детали его конструкции. Бревенчатые стены, обтесанные изнутри на прямой кант и оштукатуренные кизяком. Полы из вырубленных из цельных бревен досок приколоченные коваными гвоздями. Вообще все гвозди, которые попадались при ремонте дома, были кованые. Также коваными были петли ворот, калитки и болты крепления петель к воротам.
К сожалению, за столь продолжительный срок эксплуатации штукатурка из кизяка вместе с наклеенными на нее обоями повсеместно отошла от стен. Оконные рамы и подоконные венцы сгнили. Первые 4 года ушли на удаление кизяка и утепление дома базальтовой теплоизоляцией «Роклайт» толщиной 50 мм и обшивкой из плит OSB 6 мм. Были заменены подоконные венцы, косяки и подоконники. Старые окна заменены на пластиковые с двух камерным профилем и двойным стеклопакетом.
Изначально постоянное проживание в доме не планировалось, только в выходные и праздничные дни. Летом все просто приехал и живи. Зимой за неделю дом выстывал до температуры лишь немного отличающейся от температуры на улице. Иногда -10, иногда -15, а если на улице тепло -5. Для создания комфортной температуры приходилось начинать топить печи на первом и втором этажах с вечера пятницы и до утра субботы укутываться потеплее и мерзнуть. Несмотря на общеизвестную пользу закаливающих процедур, нам это доставляло серьезный дискомфорт. К тому регулярно замерзали овощи, хранящиеся в погребе.
Стало ясно, что необходим источник тепла. Несмотря на подведенный к дому газопровод идея применения газового котла была отвергнута. Я полностью доверяю производителям газовых котлов, которые утверждают, что их котлы безопасно и оптимально работают в автоматическом режиме и не нуждаются в контроле. Но морально я не готов оставить без присмотра на неделю в деревянном доме работающий газовый котел. Полностью электрическое отопление представлялось дорогим.
Мы остановились на отопительной системе с использованием вакуумного солнечного коллектора. Алгоритм работы системы прост – коллектор, поглощая солнечную энергию, нагревает циркулирующий во внешнем контуре теплоноситель, теплоноситель внешнего контура нагревает теплоноситель в накопительном баке, теплоноситель из накопительного бака циркулирует по внутреннему отопительному контуру, нагревая воздух в комнатах. При простом алгоритме работы системы она собирается из достаточно высокотехнологичных устройств. Система состоит из собственно коллектора, накопительного бака, насосной станции, соединительных трубопроводов и контроллера, который всем управляет. Подробно об устройстве элементов системы и её работе в следующей статье.
Решение было принято и мы, запасшись суммой в 98 тыс. руб. приобрели у фирмы поставщика комплект из солнечного коллектора, рамы для его крепления, накопительного бака со встроенным электрическим нагревателем, насосной станции, контроллера и соединительных трубок. За монтаж оборудования фирма запросила 40 тыс. руб., мы пожадничали и монтаж выполнили самостоятельно. Дополнительно понадобилось:
- два расширительных мембранных бака на внешний и внутренний контура.
- 3 алюминиевых радиатора,
- 3 пускателя на насосную станцию, встроенный нагреватель, циркуляционный насос внутреннего контура.
- циркуляционный насос для внутреннего контура,
- полипропиленовые трубы и фитинги,
- запорная арматура,
- три медных фитинга под пайку для подключения сборного коллектора,
- два автоматических воздуха-отводчика,
- манометр на внутренний контур
- теплоноситель на основе этиленгликоля с температурой замерзания -18 Град С. (Далее по тексту – теплоноситель)
Как и ожидалось, часть элементов рамы оказалась лишней, а болтов наоборот не хватило. Самое сложное было присоединить сборный коллектор к накопительному баку. Соединение выполняется гофрированной трубой из нержавеющей стали через обжимные или паяные медные фитинги. Обжимных фитингов в нашем регионе приобрести не удалось. Пришлось использовать фитинги под пайку. Паяли твердым прибоем. Фитинг на выходе из сборного коллектора (90 градусный отвод) припаялся легко. Но с фитингом на входе возникли проблемы. На вход нужно было припаять тройник и 90 градусный отвод. Мы спаяли отвод с тройником, а потом попытались припаять получившуюся деталь к сборному коллектору. Возможно, это было ошибкой. Отвод с тройником массивная деталь и при попытке нагреть её до температуры плавления припоя сильно нагревается медная труба сборного коллектора. Начинает плавиться пластиковая заглушка закрывающая теплоизоляцию коллектора и горит теплоизоляция. Пришлось припаивать деталь легкоплавким припоем.
Монтаж сборного коллектора на раму и монтаж трубок прошел без затруднений. Для сборного коллектора предусмотрено крепление из стальных пластин. Трубки медной частью вставляют в сборный коллектор. Нижняя часть фиксируется пластиковыми креплениями. Для улучшения теплопередачи медная часть трубки перед вставкой в сборный коллектор покрывается термопастой. Патрубки на накопительном баке и насосной станции имеют стандартную резьбу и гофрированная труба подсоединяется к ним стандартными креплениями. Сборку внутреннего контура описывать не буду. Это обычный двухтрубный контур из пропиленовых труб и трех радиаторов с циркуляционным насосом. Для заполнения теплоносителем внешнего контура и водой внутреннего контура использовался насос. После монтажа был настроен режим работы системы – запуск насосной станции при достижении температуры на сборном коллекторе на 8 град больше чем в накопительном баке, отключение при понижении температуры. Включение встроенного подогревателя при снижении температуры в накопительном баке до 13 град, отключение при температуре 18 град. Накопительный бак с насосной станцией установлены в подполе дома. Для установки накопительного бака собрана из бруса опорная рама.
Монтаж и настройка системы закончены в ноябре 2015 г. система устойчиво работает 5-й отопительный сезон. При монтаже были допущены несущественные ошибки, не оказавшие существенного влияния на работу системы. Подробнее об ошибках и их исправлении смотри в следующей публикации.
В первый год эксплуатации выявилась уязвимость системы при отключении электроэнергии. В один не прекрасный зимний день произошло аварийное отключение электроснабжения на несколько часов. В результате вода во внутреннем контуре замерзла. Был поврежден участок трубы и секции на двух радиаторах. После ремонта внутренний контур был заполнен теплоносителем, что в дальнейшем исключило размораживание системы при длительных отключениях электроэнергии. Какое либо обслуживание системы в процессе эксплуатации не проводилось.
В течение всего отопительного сезона система обеспечивает температуру на первом этаже от 3 до 10 Град С. В подполе от 0 до 5 Град С. В декабре и январе при малой солнечной инсоляции и низких температурах теплоноситель в накопительном баке подогревается встроенным нагревателем. Для примера 22 декабря 2019 года при температуре на улице -15 Град С, в доме +9,4 Град С, в погребе +5 Град С, на коллекторе +21 Град С. За счет работы нагревателя в декабре-январе потребление электроэнергии возрастает на 500-600 кВт*ч в месяц или на 800-900 руб. Удобно, что встроенный нагреватель работает в основном в ночное время при низком тарифе на электроэнергию.
В дальнейшем планирую дополнить систему ещё двумя солнечными коллекторами для повышения температуры в доме и уменьшения времени работы встроенного нагревателя.
