Aвтономна система за две еднофамилни къщи.

[НиколайDC]

Здравейте,

Две еднофамилни двуетажни къщи на отстояние 20 м. една от друга в общ парцел в Пловдив.
Двата проекта са напълно различни но имат приблизително еднакво РЗП от по 350 кв.м. и са с по 270 кв.м. отопляеми площи.

Поради отдалечеността от ел. захранване (над един км., което пък е умишлено) и други конюктурни особености (включително любов към екологията по принцип а също и принципна непоносимост към EVN) сме решили да направим напълно автономна система базирана на фотоволтаици + колектори и термопомпа въздух-вода в комбинация подово+конвектори в режим отопление и охлаждане. Като резервно захранване в критични ситуации, мислим и за генератор на гориво. Идеята е да се изпълни обща автономна система, която да обслужва двете домакинства.
Архитект съм и като цяло се определям като ентусиаст с широка обща а и техническа култура. Разбира се и проектантите, които са ангажирани са хора професионалисти но за такъв проект с пълна автономност опит нямаме никакъв. Инвестицията, която ще се направи ще е доста голяма и ми се иска нещата да станат добре а не по “нашенски” . Затова започвам да опипвам почвата със събиране на малко мнения и акъл по специализирани форуми (успоредно си върви и яко четене по темата от всякакви източници) преди да започна разговори с фирми за проект и изпълнение. Самоделки няма да се правят но и не искам да “скачам” напълно неподготвен при първия търговец от бранша

Виждам, че има доста ориентирани и опитни специалисти тук, от които бих бил много доволен да чуя някакъв коментар или съвет независимо в каква посока. Благодаря предварително на всички за отделеното време.
Ако ще е интересна темата, мога да дам още информация както и да отворя тема във връзка с етапите на проектиране и изпълнение на поректа.
Живот и здраве почваме строителство тази есен (с песен).

Николай

[hidrazin]

Ами смятай го грубо 90-100kW само за отоплението на двете къщи. Все пак има и много "зависи".

[Mateev]

При добре топлоизолирани сгради мисля че и 60 kW термопомпа ще е напълно достатъчна. Но това не е чак толкова важно Проектантите нека да си го сметнат.

Важното е друго - направата на енергийната инфраструктура. Става въпрос за това, което ще се закопае под земята - хиляди метри хоризонтални или вертикални тръби. Те са важни, защото трябва да издържат поне 100 или 200 години. Там под земята ремонт не може да се прави и всяка една недомислица после може да излезе през носа.

Човека е прав - в България няма квалифицирани фирми, които да поемат отговорност и да направят проект на това под земята, и то така, че инсталацията да ги надживее. Със същия проблем се сблъсках и аз миналата година. Поканих си представител на една от най-известните фирми за термопомпи, разчитайки на неговата компетенция. Той дойде и започна устно да ми обяснява какво трябва да направя. Попитах го не може ли да ми направи проект и той извади един празен лист и надраска на него една цапаница с няколко числа, получени с почесване зад врата. Та дотук с компетенциите......

Запретнах ръкави и започнах задълбочени проучвания в интернет. След това започнах серия от експерименти. И най-накрая резултата е че сам се научих как да си изчислявам всичко, сам си направих модели на температурните градиенти, сам си измислих детайлите на главите на сондажите след десетки експерименти и потрошени няколко големи сандъка с водопроводни части. Крайния резултат - сдобих се с 40 пасивни сондажа със специални глави и тръбни отводки, направени по специален начин. Отделно още 4 активни (водни) сондажи с голям дебит и с подземни стаички за съоръженията. Освен това имам и 210 кв.м серпентина на два етажа. Общо вложих около 15 километра подземни тръби. И най-важното - вградих в съоръженията над 100 термодатчика за бъдещи замервания и разбира се направях няколко хиляди снимки и клипчета на целия този процес.

Не знам дали техническите решение, които вложих са най-добрите, но знам че те тотално превъзхождат предложенията на "специалистите" в бранша. Много ми помогна и интернет, откъдето ползвах световната практика по въпроса.

[Mateev]

По втората част на заданието - термопомпената инсталация - там също вложих много иновации и авангардни технически решения, но тестовите ги правих не в имота си, а в една алтернативна инсталация в административната сграда на холдинга. Там изгрибахме стаичката с тръбните разводки на теца и построихме от нулата едно малко техническо чудо с две термопомпи, газово котле като алтернатива при повреда, 4 електрически котела за оползотворяване на евтината нощна енергия, топлообменници, буферни съдове, паралелно-последователни схеми на свързване и регулируеми електрически помпи с цел икономия на ел-енергия дори и от помпите, и разбира се - много топломери, електромери и допълнителна електроника, част от която си я разработвахме сами.

Тука също се сблъскахме с "компетентността" на различни доставчици на термопомпи, които не могат да си пуснат собственото си изделие в експлоатация, и най-накрая повикахме неволята и се оправихме сами. Възникнаха различни технически проблеми, които ги изчистваме един по един. Например как да накараме една термопомпа да "гълта" точно толкова вода, колкото и е необходима. Ни повече - ни по-малко. Оказа се че стандартните термопомпи това не го могат. А това е ключово, за да се постигне голям КОП. Другия сериозен проблем, с който се сблъскахме, е малката температурна разлика на водата между входа на сградата и изхода. При такова малко делта Т няма как да направим последователното включване на топлинните източници. Просто няма достатъчно дискрети за регулиране.

Като цяло инсталацията заработи и ни топли тази зима, постигайки общ КОП на всичко над 3.5. Има обаче доста неща за допрецизирване, по които в момента работим. Забравих да кажа, че инсталацията е 300 kW и че струваше почти 100 хиляди лева. Все пак ние се престарахме с измервателната техника (много на брой скъпи топломери). Реалните инсталации в бъдеще ще са доста по-евтини. Много зависи и от цената на избраните термопомпи.

[Mateev]

По темата мога да изпиша 1000 постинга за всеки един аспект. В действителност трябва да си призная, че се подготвям за в бъдеще да правя бизнес с този тип инсталации. Засега обаче се чувствувам недостатъчно подготвен и единственото, което мога да направя за други колеги, е да ги поканя у дома на гости да разгледат хилядите снимки и съвместно да обсъдим използваните от мене технически решения за един или друг аспект. Знам вече много тънкости. Решавал съм вече много възникнали проблеми. Смятам за моя сметка да направя още 2-3 инсталации ( у дома 150 kW и в Централния ни офис още около 100 kW) и тогава вече ще се почувствувам уверен, че съм направил някакво надеждно и добре работещо решение.

[НиколайDC]

Приятно съм изненадан от бързия и откровен коментар на г-н Матеев, за което благодаря!
Откровено казано си мислех, че момента с термо помпата ще е сравнително ясен но си правя извод, че и там явно ще се мъчим
Може би ще е по-добре да формулирам няколкото основни за мен въпроса, за които не съм сигурен изобщо:
- Какво ви е мнението за комбинираните PV/T (фотоволтаично-термални) панели? Има интересни разработки в посока PV/T + heat pump.
- Дали ще е проблем, че термопомпата ще бъде равно отдалечена от двете къщи? Ще има ли проблем с температурни загуби например?
- Има ли смисъл да се "вързват" консуматори на прав ток директно към PV инсталацията за икономия на ток и по-малки загуби при конвертирането на тока?
- PV с или без автоматично насочване?

Извинявам се ако разводнявам темата с въпроси.

[Cin gibi]

Здравейте,

Две еднофамилни двуетажни къщи на отстояние 20 м. една от друга в общ парцел в Пловдив.
Двата проекта са напълно различни но имат приблизително еднакво РЗП от по 350 кв.м. и са с по 270 кв.м. отопляеми площи.

Поради отдалечеността от ел. захранване (над един км., което пък е умишлено) и други конюктурни особености (включително любов към екологията по принцип а също и принципна непоносимост към EVN) сме решили да направим напълно автономна система базирана на фотоволтаици + колектори и термопомпа въздух-вода в комбинация подово+конвектори в режим отопление и охлаждане. Като резервно захранване в критични ситуации, мислим и за генератор на гориво. Идеята е да се изпълни обща автономна система, която да обслужва двете домакинства.
Архитект съм и като цяло се определям като ентусиаст с широка обща а и техническа култура. Разбира се и проектантите, които са ангажирани са хора професионалисти но за такъв проект с пълна автономност опит нямаме никакъв. Инвестицията, която ще се направи ще е доста голяма и ми се иска нещата да станат добре а не по “нашенски” . Затова започвам да опипвам почвата със събиране на малко мнения и акъл по специализирани форуми (успоредно си върви и яко четене по темата от всякакви източници) преди да започна разговори с фирми за проект и изпълнение. Самоделки няма да се правят но и не искам да “скачам” напълно неподготвен при първия търговец от бранша

Виждам, че има доста ориентирани и опитни специалисти тук, от които бих бил много доволен да чуя някакъв коментар или съвет независимо в каква посока. Благодаря предварително на всички за отделеното време.
Ако ще е интересна темата, мога да дам още информация както и да отворя тема във връзка с етапите на проектиране и изпълнение на поректа.
Живот и здраве почваме строителство тази есен (с песен).

Николай

Имате ли представа за налични /отсъстващи/ подпочвени води в местоположението на тези две къщи и останалите геоложки дадености? Визирам евентуалните скални материали и т.н., в които, за едното чудо, може да ви се наложи да правите сондажи. Последните, я се получат удачни, я-не . И евентуалната лоша топлопроводност на почвата е само един от възможните неприятни щрихи в цялостната картина.
От години мисля и по един друг въпрос: Отопление със сгъстен въздух /т.е., при помощта на компресор/: Както знаем, при сгъстяване, газовете се нагряват и, дори без да се използват фазови преходи /т.е. без целия кръг на работното тяло в ТПА изпарител-компресор-кондензатор/ пак може да си извличате енергия от околната среда с приличен КОП. Компресира се, радиаторът се обдухва с въздух, вътрешен за дома, а охладеният въздух под високо налягане го пускате през детандер, например, да ви генерира /директно/ ел.енергия и/или/ нещо още от вида. Причината да се оглеждам старателно за този вариант е изключително лесната подмяна на използвания топлоносител с нов, което Ви подвежда непрекъснато нов енергиен ресурс към мястото на използване, което /да пази Господ но, все пак/ самият терен може и да възпрепятства при ТПА.
Няма да се отказвате, я.

[НиколайDC]

Не сте обърнали внимание, че съм споменал термопомпа въздух-вода. Сондажи не е подходящо да се правят в нашия случай предвид особеностите на почвата - камък + калцирана почва/глина...

[Mateev]

Не съм наясно с вида на почвите, но едва ли камъните ще спрат сондьорите. Според мене е точно обратното - камъка се дупчи по-лесно от разните свличащи се почви и насипи. При мене пък се оказаха някакви меки черни почви, може би въглища, и точно това им създаде повече проблеми. Както и да е. Аз вече съм сметнал, че площта под една сграда е достатъчна да отопли два етажа от тази сграда. Сметката е много проста - един 50 метров пасивен сондаж има мощност около 2 kW и се нуждае от около 10 кв. м. цилиндър около него, за да извлича целогодишно тази мощност. Ако грубо приемем, че 2 kW мощност може да отоплява 20 кв.м. жилищна площ, то тогава се вижда, че съотношението е 2 към едно. Тоест мрежа от сондажи под сградата ще отопляват два етажа от тази сграда. Също така и ще ги охлаждат през лятото.

Колкото до вида на термопомпата - той няма никакво отношение към самата инсталация. Инсталацията по принцип е предвидена да поема в себе си всякакви топлинни източници и да ги включва да работят във вярната последователност така, щото във всеки един момент от време да се ползва 100% от енергията на най-евтините и само толкова, колкото е необходимо от по-скъпите. В бъдеще никой не знае какви ще са цените на различните видове топлоизточници, и поради тази причина инсталацията трябва да е силно адаптивна към фактора цена. В моята къща планирам следните топлоизточници:
1. Топлинни колектори
2. Термопомпи Въздух-Вода
3. Термопомпи Вода-Вода от наземна серпентина
4. Термопомпи Вода-Вода от пасивни сондажи
5. Термопомпи Вода-Вода от сондажи с течаща вода
6. Термопомпи Вода-Вода, които отнемат енергията от близката рекичка тогава, когато е пълноводна
7. Електрически котлета
8. Котле на нафта
9. Котле на пелети и/или на друго твърдо гориво
10. Наземен топлинен акумулатор ден/нощ
11. Подземен топлинен акумулатор лято/зима
12. Отпадна топлина от климатични машини през лятото
13. Отпадна топлина от други производствени процеси
14. Всичко друго, което се появи като топлоизточник в бъдещето

От другата страна на кръга са консуматорите, като например:
1. Бойлери за топла вода
2. Радиатори на парно
3. Водно подово отопление
4. Вътрешен басейн
5. Външен басейн
6. Други консуматори на топлина

Повечето от тези инсталации вече са изградени. Не е готова само глобалната обединяваща инсталация и нейното управление. Компютъра на тази инсталация ще е наясно с цените на отделните топлоизточници и приоритета и температурите на отделните консуматори и ще изразходва (прехвърля) вярното количество енергия във вярната последователност.

С две думи търся фундаментално решение на баланс на енергиите на всякакви източници и консуматори, а от тук нататък всяка една конкретна инсталация ще е просто един частен случай на общото.

Забележете че не говоря за отопление и охлаждане, а за прехвърляне на енергия от където я има в излишък към където има необходимост. Пилеенето на енергия в околното пространство е табу в моята концепция. Във връзка с това има и разработени идеи за управление на топлинната енергия през прозорците, както и още по налудничавата идея за топлоизолация от типа ON/OFF с цел контролирано вкарване/изваждане на енергия в/от сградата в зависимост от нашите цели и от това дали външната температура е по-голяма или по-малка от зададената.

Всичко това лека полека го разработвам и експериментирам, като до момента съм похарчил над половин милион лева в това направление. Които ме познават, знаят, че аз вече притежавам един почти идеален енергонезависим имот от бъдещето, който няма нужда от външна цивилизация, за да функционира. Немалка част от цялата идея са и фотоволтаичните инсталации, които вече са изградени и функционират, но това вече е друга тема. От 5-6 години имам и дизелов генератор - пълен автомат, който ми гарантира, че тока у дома никога няма да спре за повече от 7 секунди (необходими за паленето на генератора). Има дори и мощни UPS-и, които пък гарантират пълна непрекъсваемост на компютърните инсталации и комуникации (над 20 сървъра и други компютри). Това вече е факт от поне 5-6 години. Не ми пука има ли я цивилизацията или не с нейните екстри - моят имот си функционира.

Почти всяка една идея от къщите на бъдещето вече съм я пробвал. Стотици камери, десетки DVR-и, радиоуправляеми гаражни врати и бариери, RFID за достъп, прозорци с радиоуправляеми щори, DECT клетки, всякакви автоматики и електронизации къде ли не, та чак и МТО-станции и мерене на температури на различни дълбочини под земята. Добави и радиоуправляеми самолети и хеликоптери с FPV системи за управление и видеозапис с предване на сигнала на земята. Сложи и соларен бус - подвижна електроцентрала в случай на нужда. Аааа - да не забравя - собствени водоизточници със собствена пречиствателна инсталация, автоматизирани поливни системи, подземни резервоари за вода....... Има и още много, но стига засега....

Написах всичките тези хвалби за да ти покажа, че съм навлязал доста надълбоко в идеите на бъдещето и голяма част от тях съм ги реализирал, а останалите са в процес на реализация. Ако не вярваш - ела и ги виж. Ако тепърва започваш да мислиш в тази област - има какво да видиш.

[Vandal]

Иди, иди.
Носи си и лигавник
Да добавим в списъка и 20 пчелина

[Mateev]

Снощи писах горния постинг и сега се чудя дали да не го изтрия. Излиза като самохвалство, а всъщност в него исках да кажа, че темата с автономните отоплителни системи е безкрайна и няма как с няколко постинга да се опише.

В общия случай логиката е следната - в момента се строи сграда, която вероятно ще живее 100 или 200 години. През такъв огромен период от време многократно ще се сменят енергийните източници, които са най-евтини в дадения период от бъдещето. За да не се налага на всеки 20 години да се прави основен ремонт, добре би било ако още от сега заложим няколко основни концепции и точно и ясно да отделим постоянните от променливите инсталации. Това, което може да се промени, трябва да се заложи в отделна стая, която периодично в бъдещето ще се реорганизира. А това, което ще остане постоянно, трябва да се постараем да го направим така, щото наистина да издържи 200 години без ремонт. И третото е схемата на свързване - тя трябва така да бъде разработена, щото в бъдеще да позволява лесно добавяне на нов енергиен източник, без да се налага реконструкция на цялата схема.

Като постоянен компонент се явява цялата инфраструктура, която се закопава в земята - сондажи, серпентини, датчици и т.н. Когато се разработва тази подземна инфраструктура, трябва да се прави с мисъл, че това наистина трябва да издържи 200 години. Всеки един материал, всяка една сглобка, всяко едно дребно детайлче трябва да бъде обмислено и изтествано. За такъв голям период от време със сигурност ще има големи земетресения, ще има разместване на земни пластове, ще има температурни разширения, стареене на материалите, отлагане на налепи, ерозия и какво ли не още. Един единствен грешен детайл, например някаква уплътнителна гумичка, може да компрометира цялата инсталация. Една единствена недомислица може да загроби стотици хиляди левове под земята. Ето например подземните стаички на сондажите - те са заровени и идеята е никога да не се отравят, но за всеки случай в тях са предвидени допълнителни тръби за вентилация, 2 комплекта светодиодно осветление, което се управлява дистанционно, камера за видеонаблюдение, инсталация за оттичане на конденза, ако се появи и т.н.

Втория важен компонент е принципната схема на свързване. Каква да е тя, щото да отговаря на следните изисквания:
1. В бъдеще лесно да може да се подключва произволен топлинен източник или източник на охлаждане
2. В бъдеще лесно да може да се подключва произволен консуматор на топлина или охлаждане
3. Да има възможности за подаване/отнемане на различни температури
4. Да има възможност за приоритизация на източниците или консуматорите
5. Да има възможност ЗА ПРЕХВЪРЛЯНЕ НА ЕНЕРГИЯ от всеки към всеки

И последния компонент е променливия - това, което през годините ще се сменя. Това са всякакви термопомпи, колектори, котлета и т.н. Те не са чак толкова важни. В зависимост от цените на различните видове енергии в бъдещето ще си купуваме едно или друго съоръжение, ще го експлоатираме докато се амортизира, ще го изхвърляме и сменяме с ново и т.н. Важното е не това, а друго:
1. Това съоръжение трябва да е отделено от останалата инсталация на такова място, на което да е лесна подмяната
2. Това съоръжение лесно трябва да се свързва към инсталацията и лесно да влиза в общата концепция за приоритизация съобразно цената на енергията

Ами това е в общия случай концепцията.

[Mateev]

Основен недостатък на всички топлинни инсталации в България е, че те се разработват с някаква фиксирана схема. Уж правим сграда за 200 години, а залагаме в нея 20-годишни инсталации. И на всеки 20 години режем, дупчим, къртим, пробиваме и въобще разказваме играта на сградата, защото някой проектант или архитект не си е направил труда на поразмисли малко повече. При това забележете - не е необходимо да се влагат допълнителни средства за гарантиране на бъдещето - достатъчно е само отделните компоненти на инсталацията да се позиционират на вярното място в сградата.

Недопустимо е в една единствена стаичка да се направи плетеница от тръби, които по принцип могат да издържат 100 години и между тях да се набута дизелово котле, което ако поискаш да го извадиш след 10 години, трябва да къртиш стени и врати и да изрежеш всики тръби на инсталацията.

[Mateev]

Иди, иди.
Носи си и лигавник
Да добавим в списъка и 20 пчелина

Наистина всичко това изглежда като самохвалство, но как по друг начин да кажа, че "Това, това и това вече го има направено - ела и виж плюсовете и минусите".

Най ми е лесно да изтрия всичките си постинги и да оставя въпроса на колегата да си виси самотен и без отговори. Хайде - отговори ти на колегата, дай някоя препоръка, пък аз ще изтрия всичко мое.

[Vandal]

Росимире,
Съжалявам че погрешно си ме разбрал.
Имах в предвид че на колегата ще му "падне ченето" от това което си направил и за което ти свалям шапка.
Сега като се замисля наистина поста ми може да се приеме като някакъв упрек за което се извинявам.
Това което правиш не е хвалене защото споделяш всичко с нас и си готов да помогнеш на всеки.

[lz1wvm]

Ако имам път към Габрово,и аз бих отишъл да поразгледам.Ама то с гледане само не става,освен ако на г-н Матеев не му омръзне на всеки посетител да обяснява подробностите и тънкостите,при самото изграждане.