Тепловой насос грунт-вода Stiebel Eltron серии WPF в доме 110 м² в с. Междуречье

Вступ

Сучасні системи опалення все частіше переходять на відновлювані джерела енергії, що дозволяють отримувати стабільне тепло з мінімальними витратами. Одним із найефективніших рішень є геотермальні теплові насоси, які використовують природне тепло ґрунту.

У приватному будинку в селі Межиріччя, Київської області, було реалізовано проєкт зі встановлення теплового насосу Stiebel Eltron, який працює на розсолі (суміші води та антифризу).
Основною метою було створення енергоефективної та автономної системи опалення, що забезпечує комфорт у будинку незалежно від погодних умов.

Рішення

Для об’єкта обрали геотермальний тепловий насос Stiebel Eltron серії WPF, який отримує тепло з ґрунту через підземні контури з розсолом.
Система складається з бурових свердловин, через які циркулює незамерзаюча рідина, що відбирає тепло з ґрунту і передає його до теплового насоса. Далі енергія використовується для підігріву води в системі опалення та ГВП.

Етап підготовки та реалізації проєкту

Від замовника надійшло завдання встановити тепловий насос ще на етапі будівництва будинку. Такий підхід дозволив заздалегідь передбачити всі технічні особливості системи та інтегрувати її в архітектуру об’єкта без необхідності подальших переробок.

Проектування комунікацій

Нашими інженерами ще на етапі будівництва було спроєктовано комунікації для геотермальних свердловин, які передбачалося закладати під час виконання земляних робіт і впорядкування території. Це дозволило естетично інтегрувати систему в ландшафт, без зовнішніх технічних елементів, зберігаючи гармонійний вигляд подвір’я.

Після завершення всіх будівельних робіт настав час для монтажу теплового насосу Stiebel Eltron і підключення його до вже підготовленої системи свердловин та внутрішнього гідромодуля.

1. Монтаж колекторного колодязя

Одним із ключових етапів встановлення системи «грунт–вода» стало облаштування колекторного колодязя, який виконує функцію з’єднання всіх геотермальних контурів у єдину гідравлічну систему.

Для цього було обрано спеціальний герметичний полімерний колодязь, стійкий до вологи, тиску ґрунту та низьких температур. Він розташований на відстані кількох метрів від будинку — у зручному місці для подальшого технічного обслуговування, але при цьому непомітно інтегрований у дворовий простір.

Усередині колодязя з’єднані всі контури геотермальних свердловин, які були прокладені під час будівництва. Трубопроводи спаяні методом термозварювання поліетиленових труб (PE-Xa), що гарантує абсолютну герметичність і довговічність з’єднань.

Також передбачено дренаж і вентиляційні отвори, а для контролю тиску встановлені запірні клапани та сервісні крани. Усі комунікації були додатково утеплені, щоб мінімізувати втрати тепла при транспортуванні розсолу від свердловин до теплового насосу.

2.Монтаж внутрішнього блоку Stiebel Eltron WPF та підключення до системи опалення

Після встановлення зовнішнього обладнання та буферної ємності розпочато монтаж внутрішнього блоку теплового насоса Stiebel Eltron WPF, який розміщено в технічному приміщенні будинку. Обладнання встановлено на підготовлену рівну поверхню з дотриманням усіх вимог щодо вентиляції та доступу для обслуговування.

Вибір геотермального теплового насосу Stiebel Eltron був обумовлений бажанням власника отримати максимальну ефективність при мінімальних витратах на експлуатацію.
Серед ключових переваг:

• Стабільне джерело тепла — ґрунт зберігає температуру +5…+10 °C навіть взимку, що забезпечує високий ККД незалежно від погоди.
• Економія електроенергії — споживання у 3–4 рази нижче, ніж при використанні електричних котлів.
• Тиха робота та автоматизація процесів — система не потребує постійного контролю.
• Екологічність — жодних викидів і повна безпечність для довкілля.
• Довговічність — термін служби підземного контуру перевищує 50 років.

Внутрішній блок підключено до системи опалення та гарячого водопостачання через гідравлічний модуль. Усі з’єднання виконані із застосуванням металопластикових труб та якісної запірної арматури, що гарантує герметичність і довговічність системи. Для компенсації теплового розширення води встановлено розширювальний бак, а для забезпечення стабільного тиску — циркуляційний насос із автоматичним керуванням.

Також змонтовано фільтр грубого очищення, який запобігає потраплянню механічних домішок у теплообмінник, і запобіжний клапан для контролю тиску.

Заправка системи теплоносієм: склад і призначення

Після завершення монтажу всіх гідравлічних з’єднань і встановлення циркуляційних насосів система була заповнена спеціальною антифризною сумішшю на основі пропіленгліколю.

Цей теплоносій використовується в системах з тепловими насосами для забезпечення стабільної роботи обладнання при низьких температурах та захисту від замерзання у разі короткочасних відключень електроенергії або зупинки циркуляції.

Основні властивості суміші:

• Температура замерзання — до –25 °C (в залежності від концентрації).
• Нетоксичний склад, безпечний для побутового використання, не шкодить гумовим ущільнювачам, поліпропіленовим та металевим з’єднанням.
• Містить інгібітори корозії та антикавітантні добавки, що запобігають утворенню накипу, іржі та пошкодженню теплообмінників.
• Висока теплоємність забезпечує ефективну передачу тепла від теплового насоса до системи опалення.
• Низька в’язкість при низьких температурах сприяє стабільній роботі циркуляційних насосів і мінімальним втратам тиску в системі.

Перед заправкою система була промита, видалено повітря з усіх контурів за допомогою автоматичних та ручних повітровідвідників, після чого розчин було залито через сервісний кран із використанням заправочної станції з контролем тиску.

Оптимальна концентрація пропіленгліколю становить від 30 % до 40 %, що забезпечує надійний захист від замерзання та оптимальні теплотехнічні властивості.

Після заповнення виконано контроль робочого тиску, перевірку герметичності та запуск системи в робочий режим.

Переваги системи «грунт–вода» на базі теплового насосу Stiebel Eltron WPF

1. Максимальна енергоефективність — економія до 80% на опаленні

Теплові насоси Stiebel Eltron серії WPF отримують енергію безпосередньо з ґрунту — найстабільнішого природного джерела тепла.
Температура землі нижче поверхні (на глибині 1,5–2 м) протягом року залишається постійною — близько +8…+12 °C, тому система працює ефективно навіть у сильні морози.

Завдяки високому коефіцієнту ефективності (COP до 5,0) користувач отримує 5 кВт тепла на кожен 1 кВт спожитої електроенергії, що забезпечує суттєве скорочення витрат у порівнянні з газовими, електричними або твердопаливними котлами.

2. Стабільна робота незалежно від погоди

На відміну від повітряних теплових насосів, система «грунт–вода» не залежить від температури зовнішнього повітря.
Це означає:

• жодних втрат продуктивності при –20 °C і нижче;

• стабільна температура подачі навіть у найхолодніші дні;

• відсутність циклів розморожування (defrost), які тимчасово знижують ефективність повітряних систем.

Результат — постійний комфорт і мінімальне енергоспоживання протягом усього опалювального сезону.

3. Абсолютна тиша і комфорт

Серія WPF — це повністю внутрішні теплові насоси, у яких усі компоненти розміщені в одному компактному корпусі.
Завдяки цьому:

• немає зовнішнього блоку, який створює шум на вулиці;

• рівень шуму самого агрегата не перевищує 38–42 дБ, що дозволяє розміщувати його навіть у житловій зоні або технічному приміщенні поряд із офісом.
  Це рішення ідеально підходить для заміських будинків, готелів, клінік або офісів, де важливий повний акустичний комфорт.

4. Робота “під ключ” — опалення, охолодження, гаряча вода

Stiebel Eltron WPF — це універсальна система, яка може:

• обігрівати приміщення взимку через радіатори, теплі підлоги або фанкойли;
• охолоджувати влітку (пасивне або активне охолодження);
• забезпечувати гаряче водопостачання (ГВП).

Таким чином, один агрегат повністю покриває річний цикл кліматичного комфорту — без додаткових систем чи обладнання.

5. Висока надійність і довговічність

Stiebel Eltron — німецький виробник із більш ніж 40-річним досвідом у сфері теплових насосів.
Моделі серії WPF виготовляються із якісних матеріалів, оснащені компресорами Scroll із високим ресурсом роботи, мають мідно-сталеві теплообмінники та інтелектуальну систему захисту від перевантажень.

Термін служби таких систем — 20–25 років і більше при мінімальному технічному обслуговуванні.

6. Рівномірний розподіл тепла і гідравлічна стабільність

У поєднанні з буферною ємністю система забезпечує:

• стабільну температуру подачі;
• плавну роботу компресора без частих запусків;
• оптимальний розподіл тепла між кількома контурами (радіатори, тепла підлога, ГВП).

Це знижує знос компресора та гарантує стабільний мікроклімат у будинку.

7. Екологічність і незалежність

Система “грунт–вода” — це повністю екологічне джерело тепла, без спалювання палива, викидів СО₂ і потреби у димоході чи газових дозволах.
А у поєднанні з сонячною електростанцією (СЕС) власник отримує практично автономну систему опалення, яка може працювати з мінімальними експлуатаційними витратами.

8. Автоматичне керування і “розумна” логіка

Серія WPF оснащена інтелектуальним контролером WPM, який:

• регулює роботу контурів опалення та ГВП;
• керує кількома насосами і триходовими клапанами;
• адаптує роботу під зовнішню температуру;
• має можливість віддаленого моніторингу через Wi-Fi або BMS-систему.

Це забезпечує повну автоматизацію — користувач лише задає бажану температуру.

9. Пасивне охолодження — комфорт улітку без додаткових витрат

Одна з унікальних переваг геотермальної системи — можливість пасивного охолодження:
тепло відбирається із приміщень і просто відводиться у ґрунт, при цьому компресор майже не працює.
Споживання електроенергії в цьому режимі мінімальне, а температура в будинку залишається комфортною навіть у спеку.

10. Підвищення вартості нерухомості

Будинки, обладнані системами на базі теплових насосів Stiebel Eltron, отримують вищий клас енергоефективності (A++ / A+++), що значно підвищує ринкову вартість об’єкта.
Таке рішення — це інвестиція у майбутнє, адже воно зменшує витрати на утримання й робить будинок більш екологічним і сучасним.

Підсумок:

Система грунт–вода на базі Stiebel Eltron WPF — це максимальний комфорт, мінімальні витрати і повна автономність.
Для замовника це означає стабільне тепло, гарячу воду та прохолоду влітку без щоденного втручання, шуму чи залежності від зовнішніх факторів.
Це — технологічне рішення “преміум-класу”, яке поєднує німецьку якість, довговічність і абсолютну економічність.