Фреоновый теплый пол для отопления в частном доме

Традиционно теплоносителем для обогрева дома является вода или антифриз. Вода может замерзнуть при непостоянном проживании, а антифриз, созданный на базе растворов этиленгликоля или пропиленгликоля имеет срок службы около 7 лет, а также более вязкий и требует больше усилий для покачивания через систему.

Применение прямой конденсации фреона или безжидкостной системы отопления через теплые полы при использовании тепловых насосов

Этиленгликоль ядовит, пропиленгликоль дорог, а использование в качестве теплоносителя разведенного в воде спирта не пожаробезопасно в связи с возможным возгоранием испарившегося из системы спирта, хотя и маловероятно. В качестве альтернативы традиционным теплоносителям в системах отопления, основанных на тепловых насосах рассматривается фреон. Статья дополняет видео ролик и подробнее рассказывает о применении прямой конденсации фреона для автономного и автоматизированного отопления загородного дома через теплые полы.

Идея применения прямой конденсации для нагрева фреонового теплого пола лежит на поверхности и не является сколь либо прорывной в теме тепловых насосов, холодильной и климатической отрасли в целом. Однако, применение такого подхода до сих пор не встретило серьезного распространения. Возможные причины заключаются как в технических сложностях реализации так и в неосведомленности потенциальных покупателей такого рода решений. Хотя есть успешный опыт применения этого решения в качестве конденсатора холодильного оборудования магазинов. Холодильные витрины круглосуточно "высасывают" тепло из своих объемов для обеспечения нужных температур хранения продуктов (являясь по сути воздушными тепловыми насосами) так зачем же выбрасывать это "высосанное" тепло на улицу? И холод получить и тепло не потерять! Почему нет?! Такие задумки были достаточно давно реализованы и хорошо зарекомендовали себя. Перенос технологий из промышленности в быт часто растягивается во времени. Еще какие-нибудь 20 лет назад никто не мог подумать, что люди будут активно использовать холодильное оборудование не для получения холода, но для получения тепла. Забирать тепло, а холод выбрасывать... в том числе и под землю. Теперь же все больше людей узнают про геотермальное отопление, появились высокоэффективные инверторные тепловые насосы, DX геотермальные контуры и др. Во всех этих системах как и в холодильном оборудовании в качестве теплоносителя используются фреоны и другие хладагенты. Возникает резонный вопрос: если один теплоноситель уже есть и неизбежен, то зачем второй?

Для отопления на основе фреонового теплого пола был использован компрессор от кондиционера 12000BTU, мощность охлаждения 3520 Вт, мощность обогрева 3800 Вт при потреблении электрической энергии 1270 Вт. При подключении в систему теплый фреоновый пол 64 М² в конце отопительного сезона были замерены следующие показатели: 600 Вт, температура кипения фреона Т°=-2,5°C; температура конденсации, при которой происходит отдача тепла во фреоновый теплый пол Тк=30°C.

Не трудно прикинуть СОР. В первом случае заявленный производителем кондиционера COP=3520 Вт / 1270 Вт=2,77. Хотя цифры являются сомнительными хотя бы потому, что сильно зависят от температур применения. А так же не учитывают частоту запусков (пусковые токи существенно выше рабочих), и не учитывают работу кондиционера в обратную сторону. Когда тепло перекачивается обратно из дома для размораживания обмерзшего внешнего блока.

Во втором случае энергопотребление 600 Вт, но подсчет СОР затруднен определением конечного выработанного тепла. Теплосчетчики на фреон пока еще не придуманы. Из известных данных только дом со средним утеплением, не утепленная от первого этажа бетонная плита толщиной 30 см, фактически не отапливаемый первый этаж, но с камином. И все это отапливается потреблением 600 Вт!!! В видео показан замер тока, потребляемого компрессором. При этом тепловой насос работает не постоянно, но с отключениями, либо на разморозку воздухоохладителя установленного в подвале, либо по достижению температуры. При этом оттайка воздухоохладителя проходит отключением подачи холода. После отключения компрессора образовавшаяся наледь оттаивается обдуваясь воздушным потоком вентилятора. Т.е. никаких дополнительных затрат на "разблокирование от льда" воздухоохладителя не тратится. В среднем при подборе мощности отопления для домов требуемое количество тепла находится в диапазоне от 50 Вт/м до 100 Вт/м. Т.о. необходимое количество тепла для 64 М²=3200 Вт...6400 Вт. С учетом отсутствия разделения зон между этажами и утепления обогреваемой плиты толщиной 30 см значение необходимого количества тепла ближе ко второму значению. Точное определение СОР затруднительно, однако можно утверждать, что COP лежит в диапазоне от 3200 Вт / 600 Вт = 5,33....... 6400 Вт / 600 Вт = 10,66.

Конечно использование фреона для прямого нагрева бетонного пола связано с некоторыми техническими затруднениями, связанными с наличием зон перегрева, конденсации, и переохлаждения, но они решаются технически. Об других преимуществах использования прямой конденсации для нагрева теплого пола читайте здесь

Комментарии с YouTube.com

@Зубарев_Александр 2021-12-04 17:24:22Z
Толково !

@laritus8359 2019-02-11 09:05:12Z
Шикарное видео! очень информативное... но для полноты понимания не хватает информации о средней температуры на улице (при гликолевом контуре кипение на 5 С меньше чем у температуры контура... х.з. как при DX... поэтому очень интересно) и теплопотери дома площадью 128 кв.м. (2 этажа по 64 кв.м.)... если не сложно, прошу автора дать данные пирога стены, данные об толщине утепления крыши, пола и количество остекления (количество стеклопакетов их характеристики) дома... я могу посчитать :).

@ETNOKLIMAT 2019-02-11 10:45:28Z
Скоро будет продолжение! Обзавелись крутым тепловизором)) Первый этаж пеноблок 300мм под вентфасад. второй этаж каркасник 200мм (дырявый получился) окна со щелями в каркаснике... Вентилируется влага из дома зато отлично из всех щелей вылетает!)... На первом, на халяву доставшиеся окна с оторванными резинками... Я не знаю как это считать... Все подсчёты по стоительным конструкциям,- ничтожно малы в сравнении с потерями от "вентиляции".. Я бы мог конечно заявить что КОП=10 (и не сильно ошибся бы, так как точки кипения и конденсации ведут куда-то туда в теории (теплый пол 25..35*С кипение +10...-3*С +офигенное переохлаждение фреона до температуры земли почти)... + оттаек нет и насосов циркуляционных нет. и самое главное температуры почти не скачут(Как в уличных воздушниках). Т.е цифры чистые) но скромность)), говорит, что нужно ставить теплосчётчик на фреоновую трубу... А его еще нужно будет откалибровать. Считать тепло по фреону, а не по воде это пока сложно и дороговато. Опять таки фреоны разные. И расход в одном, не тоже самое что в другом... и т.д.... Знаю что этой машинки на 600Вт потребления, мне почти хватает на дом. Т.е КоП явно больше 3)) Вряд ли кто-то будет думать что 600*3=1800кВт. что-то решили бы в моем случае... Речь идет где-то о 4...5 кВт на этаж (это из 600-то ват!)... Мы все это понимаем надеюсь. Знаю что, собранная на коленочке, она уже 3 год перекрывает почти все отопление.. Хотя в помощь ей заложена еще одна такая на первый этаж (но пока руки не дойдут хотя осталось немного... То деньги зарабатывать время, то продолжение стройки время)... Ну вот вроде тут зиму опять на старенькой машинке прожили... Скоро весна... Это бы конечно здорово её разгрузило... и грош цена эксперименту не повторённому дважды верно?)

@vladimirlebedev6344 2020-01-21 14:09:55Z
у вас в смотровом окошке смесь газа и жидкости, значит конденсация прошла не полностью? отличная идея и реализация теплого пола, буду пробовать повторить у себя дома...

@ETNOKLIMAT 2020-01-21 14:20:48Z
не совсем так, расположение окошка создает такой вид. Порой ТРВ закрывает и происходит вскипание... Залипательное зрелище.. можно сидеть и медитировать. Жаль холодно).. ща сделали еще один пускаем. Ну и мне на первом тоже пора вкличить.. а то уже 3 года как на "коленечке собранное нечто работает. Пораб и впорядок привести.. летом наверное... впрочем прошлой зимой тоже так говорил))))))

@Теплохолод-и7х 2019-04-14 16:32:03Z
у вас 410 фреон ? и какая труба лежит в полу и сколько метров - это ж должно как то соответствовать этому компрессору . И что за испаритель (диаметр трубы и размеры ) хочу повторить ваш опыт . Спасибо за ответ.

@ETNOKLIMAT 2019-04-15 05:06:12Z
@@Теплохолод-и7х info@sundue.ru

@Теплохолод-и7х 2019-04-14 23:55:18Z
всё правильно ....у меня тоже есть кое какой опыт к которому от вас звучал интерес ....дайте адрес для переписки....с вами поделюсь и рад буду если это пригодится ...а в общем я уже рад (скромно говоря)

@ETNOKLIMAT 2019-04-14 20:42:32Z
Газ в данном случае R410a... по трубам и другой точной информации. Не то, что б жалко, но не на весь же интернет)).. Вопросы правильные, нужно подбирать и по маслу и по мощности и пр... Мне этот опыт дался рисково, трудо- и денежно- затратно... Но на весь интернет излишние разбрасываться подробностями, иначе получится как-то несправедливо... Индивидуально могу подсказывать, сотрудничать и пр... Для интернета достаточно, что это рабочий вариант, работает уже 3 года с СОР превышающим своих "ТН собратьев"... Если считать реальный, а не выдуманный))... А в выдуманных кондей как ТН лидер и совершенствоваться уже некуда).

@climatemasterks 2020-09-02 04:52:01Z
Добрый день, Очень интересный, экономически оправданный и правильный подход. Прямое испарение и конденсация вместе очень эффективная система. Вы поддерживаете +30 конденсации по всем контурам, или есть регулировка? Какая общая длина контура для дома в 2 этажа в итоге? Сколько хладагента у вас в системе?

@climatemasterks 2020-09-10 19:28:07Z
@@ETNOKLIMAT спасибо

@ETNOKLIMAT 2020-09-06 11:36:14Z
@@climatemasterks нет. ТРВ обычный здесь

@climatemasterks 2020-09-06 02:24:42Z
@@ETNOKLIMAT Хорошо, .у Вас ЭРВ?

@climatemasterks 2020-09-03 02:35:37Z
@@ETNOKLIMAT спасибо, 30 градусов конденсации увидел у вас в ролике

@ETNOKLIMAT 2020-09-02 17:47:05Z
Не поддерживаю 30*. Ориентир температура воздуха на уровне метра. А уж сколько потребуется конденсация зависит от погоды. може хватит и 25 может и около 30. Регулировки по контурам нет и смысла. весь пол под одну температуру. Только один этаж пока. Второй и изменение логик управления (модернизацию) планирую перед этой зимой.

@TGstapichik 2020-02-27 15:27:41Z
Вопрос к выбору ТН- получается если делать теплый пол на фрионе- не нужен переход на другой теплоноситель+ к КПД.
Но потребность в ГВС остаётся, как быть тогда?

@ETNOKLIMAT 2020-02-28 08:02:54Z
@@TGstapichik Для замены воздуха все рано "тянуть" нужно. Но если есть рекуператор, то есть смысл забирать на сжигание уличный воздух. Иначе даже при не работающей печки много тепла внутреннего воздуха в печную трубу улетит с хорошей тягой)

@TGstapichik 2020-02-28 07:34:48Z
@@ETNOKLIMAT вот и вас не понял и вопрос был такой в голове- насчёт сочитания печки и системы рекуперации- у меня топка хоть и в подвале будет, но тянуть все равно из дома всего скорее будет- может сделать воздухозабор с улицы для печки? Собираюсь ставить тепловой аккумулятор, "прикрывать печку" на тление не нужно будет.

@ETNOKLIMAT 2020-02-28 07:15:28Z
@@TGstapichik да рекупер самостоятельно установить не проблема. В розетку и каналы развести. От каналов, т.е их зажатости зависит конечный расход воздуха. Лучше не зажимать из Рекупера выходят 200мм. от 0 и выше думаю отопление не нужно будет. Дальше вентиляция через печку)

@TGstapichik 2020-02-28 07:05:44Z
@@ETNOKLIMAT значит будем ставить печь и электрокотел на резерв)

А по рекуператору- могу я его сам установить без вызова мастера от вас? Дом небольшой, думаю получится разобраться как тянуть воздуховоды. И у вас минимальный по по объему на 500 кубов в час - думаю это не проблема, говорят, что когда рекуператор работает не на полную- он ещё более эффективен.

@ETNOKLIMAT 2020-02-28 06:55:42Z
@@TGstapichik В серии ТН под фреоновый теплый пол нет пока. только через воду. 80 квадратов слишком мало. Для нас наверно не рентабельно затевать такой проект далеко от МСК в Вологодской области. По крайней мере пока.

@TGstapichik 2020-02-28 06:41:14Z
@@ETNOKLIMAT сколько примерно будет стоить ТН, монтаж контура (есть река~ 200 метров или можно выкопать "водоём") бочка с косвенным нагревом и монтаж ТП.

80 квадратов 1 этаж Вологодская область, пока чистое поле, вообще зашёл к вам за системой вентиляции, но думаю если ещё ее приплюсовать - будет совсем космос. ПРИМЕРНО

@ETNOKLIMAT 2020-02-28 06:28:02Z
Как всегда, ГВС греть бочкой косвенным или бойлером обычным в зависимости от количества и качества воды на нагрев

@texvek 2018-12-25 20:10:47Z
А какая температура в подвальном помещении без этого оборудования? Какова глубина подвала?

@EgorKyznetc 2019-11-01 12:49:55Z
@@arukhaleksei1990 Вариант с верандой однозначно отпадает, у Вас там очень быстро станет холоднее чем на улице. Земля имеет большую теплоёмкость и теплопроводность.

@ETNOKLIMAT 2019-10-01 14:23:18Z
@@arukhaleksei1990 Ставьте внешний блок кондиционера в погребе. И влагу лишнюю уберете и эффективность обогрева выше. Чё тут думать, гадать?!. Много слофф). Только 10 квадратов мало, но если будет влагу тянуть отовсюду, то может и наскребёт нужного тепла. Нужно придумать только как остановить, чтоб не переморозить. Веранда (сени) теплая, пади, оттого, что из дома тепло выходит?. Смысл тогда ее морозить? Как вариант пару инверторов кондеев поставить: в подвал, и на улицу... уже существенно разгрузят бытовые хлопоты. А на сильных морозах топить печку.

@arukhaleksei1990 2019-10-01 11:19:06Z
@@ETNOKLIMAT Добрый день, Уважаемый!
Наткнулся на Ваш канал в виду поиска истины об отоплении кондиционерами. Ибо столкнулся с проблемой - дороговизны отопления частного дома твёрдым топливом (в виду отсутствия иных ресурсов поблизости, кроме электроэнергии).
Ставить наружный блок кондиционера с улицы сразу отпало желание, в виду не тёплых зим (в Ростовской области и до -25 бывает иногда). Пришла мысль в голову, а что если поставить блок в неотапливаемой пристройке дома (веранда/сени) площадью около 20м.кв., и температурой зимой до -5 при сильном морозе?
И увидев Ваше видео, вспомнил, что есть ещё и погреб рядом с домом около 10 м.кв. Там отрицательные температуры не наблюдаются в течении зимы.
Площадь дома жилая 40м.кв.
Есть огромное желание освободить маму от трудностей топки печи углем и дровами не прибегая к установке Эл. Котла и радиаторов.
Также держу мысль и для себя в виду имеющихся планов на строительство дома около 80м.кв, без магистрального газа.
Прошу дать совет на основании имеющегося опыта. Жизнеспособны ли эти 2 варианта : блок в веранде или погребе?
Заранее благодарен!

@ETNOKLIMAT 2018-12-27 20:21:44Z
@@texvek это никто кроме Вас не решит. Газ в шаговой доступности и газ в доме порой очень далеко разные вещи)

@ETNOKLIMAT 2018-12-27 06:19:32Z
@@texvek Тепловой насос по разному можно сделать и, соответственно, за разные деньги. Зависит от площади и режима проживания. Если площадь не большая, то заморочки с газом, да и с полноценной котельной для ТН могут оказаться лишние. Может достаточно просто кондер в подвал поставить тыс за 30 с установкой. И в результате получить тепло зимой,+ осушение подвала, +кондиционирование летом, +осушение дома (на время внутренней отделки бывает очень кстати)... Движение воздуха не так комфортно как теплый пол (следует заморочиться с расположением внутренних блоков). Газ такого функционала не даст конечно. Нужно смотреть сколько мощности отопления запросит Ваш дом и каких размеров подвал. Методики расчета нет, поэтому пока только "на глаз", через пользовательский опыт. Схема рабочая, А тепло для ГВС из септика качать... Смысл в ТН есть всегда!! вопрос только в виде ТН, который более грамотно использовать для каждого случая. Кондиционер - это тоже тепловой насос.

@texvek 2018-12-26 20:49:45Z
Этно Климат есть вопрос. условно говоря: если летом вода не стоит на грунте (мы смотрели на трехметровой глубине на глине в септике без дна) Зимой планировать отопление за счет погреба (подвального помещения и только) используя ТН как у вас на видео возможно? Газ в шаговой доступности. Имеет ли смысл в ТН?

@ETNOKLIMAT 2018-12-26 19:55:12Z
@@texvek Переживания оправданы. Особенно в Московской Области, где болотистые места достаточно часто. Если хочется цокольный этаж, то не стоит сильно заглубляться,- лучше выше поднять уровень пола первого этажа. И окошки выше на первом сразу получатся и от лишних рук, и вид из окон не будет упираться в забор соседа, и с крыльца обзор лучше и пр... Глубоко закапываться опасно и обязательно с гидрофобными добавками в бетон (типа пенетрон) и стыки... Ну а сушить погреб это целое искусство)) Тут только кондей, комбинированный ТН или пр. воздухоохладитель... Ирония в том, что прокачивание летнего воздуха наоборот приносит воду в погреб!!... Но, как говориться, "незнание сила упрямая")).. чем больше влаги в погребе, тем больше хочется "загнать" теплого уличного воздуха.. А любой теплый воздух в абсолюте вмещает больше влаги чем охлажденный.... и при охлаждении уличный воздух непременно выбросит лишнюю влагу на стенах... Итого= обратный эффект... получается "хотел починить, - сломал")

@texvek 2018-12-26 05:36:00Z
Этно Климат очень полезно узнать на фоне предстоящей стройки хоз помещения. Вопрос стоит у нас: нужен ли погреб. Так как грунт глина до 5 метров в глубину. Переживаем за подтопление.

@ETNOKLIMAT 2018-12-26 04:54:14Z
...около двух метров глубиной. Около 1 метр над поверхностью земли. Но это приблизительно участок имеет наклон. Часть только на 0,5 метра над поверхностью, часть больше метра. Без ТН и кондеров по осени около 10 можно увидеть зимой наверное около 6*С естественный температурный фон... Дело не столько в температуре, сколько во влажности. Основное тепло в таких случаях идет из осушения, а не из понижения температуры.