Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать

  Оценок 0
17 января 2021
12
Время чтения 14 минут
Прочитать позже

Отправим материал на почту

политика конфиденциальности
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать
Содержание
Заказывайте монтаж инженерных коммуникаций любой сложности у профессионалов
Оставить заявку
Сколько компаний получат Вашу заявку
Например 1 500 000р.
Планируемый период начала работ
Показать дополнительные поля

Выбор оборудования для обогрева жилья, как правило, обуславливается доступностью энергоресурсов. Но экологическая и экономическая обстановка на планете заставляет людей думать о будущем. Поэтому на смену газовым и электрическим котлам постепенно приходит высокотехнологичное оборудование. И одним из них выступает тепловой насос, использующий для обогрева дома альтернативный вид энергии.

Отопление для коттеджа
Отопление для коттеджа
Источник altenergiya.ru

Как работает тепловой насос

По сути установка очень похожа на холодильник. Ведь принцип действия теплового насоса основывается на возможности отдать тепло, изменяя агрегатное состояние вещества. А хладагент, который двигается по замкнутому контуру, может не только забирать себе тепло от окружающего пространства, но передавать его ему.

И это доступно увидеть, обратив внимание на работу обычного морозильника. У него внутри все покрыто инеем, а к задней стенке лучше не прикасаться. Иначе можно получить ожог.

Схематично установку можно представить, как систему, которая имеет три контура:

  • Сначала теплоноситель, двигаясь по первому контуру, берет из окружающего пространства тепло, повышая свою температуру всего на несколько градусов.
  • Далее поступает в испаритель, где отдает это незначительное тепло хладагенту.
  • Но последнему этого хватает, чтобы тут же превратиться в пар, который сразу попадает в компрессор.
  • Там хладагент сжимается. Повышается давление вещества, при котором оно значительно увеличивает свою температуру.
Работа теплового насоса
Работа теплового насоса
Источник solar-dom.com
  • Горячее вещество попадает в конденсатор. Там оно нагревает воду, которая циркулирует в системе отопления дома.
  • Охладившись, хладагент из парообразного состояния снова перетекает в жидкое.
  • И двигается к испарителю на начальную точку, где весь процесс начинается заново.

Для своих действий тепловые насосы для отопления частного дома потребляют электричество. Но последнее не задействовано в нагревании ТЭНов или спиралей. Агрегат не создает саму энергию тепла, а служит только для активации системы, которая передает его от источника до потребителя.

Поэтому затраты электричества в этом случае минимальны, по сравнению с потреблением другими системами. И если электрическому котлу для выработки двух киловатт тепла требуется поглотить ровно столько же электроэнергии, то тепловому насосу на это нужно всего от 300 до 700 Вт. Вот эта разница и выступает главным достоинством установки.

Плюсы и минусы геотермальных систем

На отопление тепловым насосом домов не является новаторскими разработками. Такие страны, как Япония и США (штаты с теплым климатом), отработали этот способ уже давно и в совершенстве. От них не отстает буквально вся Европа.

Дом в Японии, оборудованный теплонасосом
Дом в Японии, оборудованный теплонасосом
Источник burenie-ug.com.ua

Но и авторство метода остается под вопросом. Ведь Советский Союз также применял эту технологию еще с середины прошлого века. Правда повсеместного распространения она не получила. Но в восьмидесятые годы прошлого столетия на территории Ялты один из санаториев пользовался огромной популярностью. И его постоянно демонстрировали, как яркий образец достижений технического прогресса и советской науки.

Для обогрева всего санатория «Дружба» использовали ближайшее море. Но насосная тепловая станция также обеспечивала всю округу горячим водоснабжением и подогревала бассейны для купания на территории здравницы. А еще она охлаждала комнаты в особо знойные дни.

Преимущества системы обогрева, работающей от теплового насоса:

  • Позволяет сэкономить на энергоносителях. В расчет берется только электричество и в сравнении с расходами на эксплуатацию электрокотлов.
  • Минимальное техобслуживание. После сдачи системы в работу, следить приходится лишь за целостностью контура отопления.
  • Использование, практически, на любой местности. Кроме северных регионов. Тепловой насос для отопления дома будет работать там, где есть водные ресурсы, земля и воздух.
Домик возле воды
Домик возле воды
Источник zaggo.ru
  • Не нужно ни постоянного, ни регулярного внимания. В систему не придется циклически добавлять топливо. Ее работа полностью автоматизирована.
  • Исходя из предыдущего пункта можно не боятся оставлять дом в отопительный период на длительное время. Достаточно выставить режим работы на минимальные параметры и контур отопления будет в полной безопасности.
  • Также в сохранности будет и все здание. Потому что в системе нет ни единого участка, на котором температура могла бы подняться критически. Да в работающем контуре просто и нечему взрываться.
  • Система полностью экологична. Нет ни вредных выбросов в атмосферу и почву, ни окислений. А современные хладагенты безопасны для окружающих.
  • Универсальность установки позволяет использовать ее не только для обогрева, но для охлаждения домашнего пространства.
  • Многие модели обладают реверсивностью. Отбирая тепло у комнаты в жаркую пору, тепловой насос для частного дома отдает его в почве для того, чтобы использовать в холода.
  • Система способна на работу даже в сильные морозы. Просто начиная от минус 20 °C ей в помощь придется подключать электрообогреватель.
Мороз за окном
Мороз за окном
Источник academy-of-curiosity.ru
  • Если окружающие условия щадящие, то тепловой насос способен проработать без капитального ремонта до 50 лет. Правда компрессор столько не выдержит. И возможно его за этот срок придется пару раз заменить.

Недостатков у системы мало. Но есть и существенные. Например, потребуются большие капиталовложения на начальном этапе. Конечно же, они окупятся, но на это уйдут годы. На сегодняшний день стоимость подобного оборудования очень высока в сравнении с отопительными котлами. Да и наладка геотермальной системы потребует немалой суммы.

Многие считают серьезным минусом, что тепловой насос бессилен перед морозами. Помощь другой системы отопления при опускании температуры ниже минус 15-20 градусов Цельсия является вынужденной мерой. И требует дополнительных вложений на закупку и подключение дублирующего оборудования.

Обогреватель Валиант
Обогреватель Валиант
Источник nonano.ru

Да и полная безвредность несколько преувеличена. Ведь теплоноситель, забирая тепло из окружающего пространства, нарушает экосистему, которая устоялась тысячелетиями. И на большой глубине есть микроорганизмы, существование которых важно, потому что они обеспечивают жизнедеятельность для других систем.

Правда всегда можно успокоить себя тем, что по сравнению с нефтедобычей, подобный урон планете, почти и незаметен.

Читайте также:
Подбор циркуляционного насоса для отопления: модификации, производители, характеристики и цены

Разновидности систем

Тепловой насос для отопления способен использовать ту энергию, которая аккумулировалась природой. И, как правило, все источники накапливают тепло от солнечной радиации. А разновидности оборудования различают по тому, из какого места оно забирает энергию для передачи ее потребителю.

Тепловой насос «воздух-воздух»
Тепловой насос «воздух-воздух»
Источник tildacdn.com

Грунтовые

Почва выступает самым стабильным накопителем сезонного тепла. Если на глубине семи метров температура колеблется от +5 до +8 °C, то на десятиметровом уровне она постоянна (+10 °C). А способов ее отъема с помощью теплового насоса – два.

Коллектор в горизонтальной плоскости

Трубы для теплоносителя укладываются горизонтально. Глубина их залегания полностью зависит от промерзания почвы. В теплых районах коллектор располагают всего в одном метре от поверхности. В более суровых регионах трубы закапывают на глубину до трех метров. Очень редко обустраивается двухуровневый коллектор.

Для контура берут полимерную эластичную трубу диаметром от 25 до 40 мм. Ее располагают по поверхности различными способами – кольцами, змейкой, спиралью. А главное при укладке – это выдерживать расстояние между соседними трубами. Оно должно быть от 0,6 до 0,8 метров.

Укладка горизонтального коллектора
Укладка горизонтального коллектора
Источник tnmagazine.org

Структура грунта расскажет об удельном теплосъеме:

  • сухой песок даст 10 Вт с одного метра коллектора;
  • глина без воды – 20 Вт на метр;
  • влажная глина – 25 Вт;
  • глина с высоким содержанием воды даст с одного метра 35 Вт.

Поэтому предварительные расчеты часто получаются малоутешительными. Ведь на дом площадью более 100 м2 понадобится определить больше, чем 400 м2 участка. И это при условии, что почва состоит из влажной глины. А в переводе на язык дачников это будет около пяти соток. Причем на поверхности не должно быть не только строений, но и даже деревьев. Допускается лишь обустройство газона или максимум цветника.

Видео описание

Видео подробно разъяснит, что такое тепловой насос для отопления дома:

Вертикальный почвенный зонд

При этом способе трубы заглубляются от 20 до 150 метров. Причем идут двумя путями. Можно пробить скважину в 100 метров и поместить туда одну U-образную трубу. А можно взять несколько таких труб и разметить каждую в своей скважине, но глубиной только в 20 метров.

По сути, теплоотдачу можно получить одинаковую. Поэтому каждый выбирает способ по своему кошельку. Только следует помнить. На бурение своего участка вообще необходимо получить серьезное разрешение. А проникновение на большую глубину стоит немало.

Можно сравнить удельность теплосъема с предыдущим коллектором:

  • осадочные породы без влаги дадут 20 Вт на один погонный метр;
  • каменистая почва, а также грунты с водой – 50 Вт;
  • высокая теплопроводимость камня даст 70 Вт;
  • грунтовые воды выделят 80 Вт.

Чтобы обогреть дом площадью в 100 м2 потребуется всего два зонда, заглубленные на 80 метром. А между ними необходимо выдержать расстояние в 5 метров.

Вертикальный почвенный зонд
Вертикальный почвенный зонд
Источник oboiman.ru

Отсюда видно, что обустройство вертикального зонда более эффективно по сравнению с горизонтальным коллектором. К тому же места понадобится совсем мало. И к нему нет никаких претензий. Причем температура на глубине более стабильна, а чем дальше, тем больше теплоотдача. Но в финансовом плане зонд обойдется значительно дороже.

Читайте также:
Воздушное отопление частного дома: особенности системы, ее монтажа и обслуживания

Водяные

Принцип работы теплового насоса, использующего воду, практически, ничем не отличается от грунтового. Вода, в ее жидком состоянии, всегда имеет положительную температуру. Поэтому теплоносителю в коллекторе не составит труда забрать эти градусы и передать хладагенту.

Разновидности тепловых насос, берущих энергию у воды:

  • Коллектор на дне водоема. Самая популярная конструкция, благодаря своей эффективности и экономичности. На ее обустройство не требуется много средств. Достаточно затопить пластиковую трубу с помощью груза и насос начнет транспортировать тепло в дом. Единственное условие – водоем не должен находиться дальше от здания, чем в 50 метрах.
  • В канализационных стоках. Подойдут и сбросовые воды. Подобные коллекторы очень часто используют в промышленности для производства горячей воды.
Сточные воды
Сточные воды
Источник nia-krym.ru
  • Коллектор на грунтовой воде. Используют для обогрева домов в частном секторе. В этом случае бурят две скважины, но трубы в них не размещают. Просто из одной берется вода, которая уже на поверхности передает свою температуру сразу хладагенту. А после этого она сбрасывается во вторую скважину.

Последний способ не пользуется популярностью, поскольку сложноват в реализации. Во-первых, подходит для местности лишь с течением подземных вод, потому что сброс необходимо делать только ниже забора. Во-вторых, требуется тщательная фильтрация воды, чтобы уберечь испаритель теплового насоса от коррозии и загрязнений.

Воздушные

Тепловой насос для отопления дома, принцип работы которого построен на отъеме тепла у воздуха, имеет самую простую конструкции среди своих собратьев. Коллектора в первом контуре не требуется совершенно. Воздух сразу поступает в испаритель, где отдает свое тепло хладагенту.

Воздушный тепловой насос
Воздушный тепловой насос
Источник ksportal.ru

Но в этом заключается и существенный минус. Поскольку производительность системы полностью зависит от погоды. А также от региона обитания. Ведь, когда температура воздуха опускается ниже минус 15 градусов Цельсия, система не способна качественно прогреть помещения. И ей требуется помощь других обогревателей.

Но кроме среды обитания, на работу системы влияет качество самого воздуха. Сухая атмосфера, да еще в теплом регионе, позволяет использовать устройство круглогодично и без всяких проблем. В местах с повышенной влажностью и сильными ветрами лучше отказаться от воздушного обогревателя. Потому что обледенение или обмерзание оборудования не позволит ему эффективно работать.

Видео описание

Про то, как работает воздушный тепловой насос для отопления дома, расскажет следующее видео:

Универсальность теплового насоса

Огромным достоинством оборудования является его многофункциональность. Ведь тепловым насосом можно не только обогревать дом, но и создавать в нем приятную прохладную атмосферу в летний зной. А также выделить отдельный контур, подогревая воду для бытовых нужд. А это особенно актуально в летний период, когда в городских котельных начинаются плановые ремонты.

Охлаждение

Не у всех моделей интегрировано умение кондиционировать воздух. Но тепловой насос «воздух-воздух» это умеет. И его превращение из обогревателя в кондиционер летом, дело переключения режимов. Но даже если изначально насос не имеет встроенного модуля, его можно установить отдельно.

Гидравлическая развязка для охлаждения воздуха имеет невысокую цену. Реализуется она отдельным блоком, и может пускать холод в помещение через специальные настенные панели с хорошим воздушным обдувом. Или даже через систему «теплого пола».

Видео описание

Видео покажет, как работает тепловой насос:

Подогрев воды

Установленный отдельный контур позволит иметь в доме круглый год горячую воду. Но следует помнить, что низкотемпературная система не сможет обеспечить слишком высокие градусы. Поэтому вода сможет прогреться лишь до 55 °C. И, чтобы постоянно не экономить, придется монтировать бойлер достаточно большого размера. Чтобы хватило на всех членов семьи.

Зачем у теплового насоса встроенный ТЭН

Воздушный тепловой насос часто комплектуется дополнительным электронагревателем для автономного отопления. И это совсем не лишняя трата денег для регионов, где температура воздуха может опуститься ниже минус 15 градусов Цельсия. Если внезапно наступят сильные холода, работа теплового насоса становиться малоэффективна. И в этом случае лучше иметь возможность прогреть здание другим способом, чем оставаться в стремительно остывающем доме, и ждать потепления.

Есть и другой фактор, оправдывающий дополнительный ТЭН. Экономически неоправданно устанавливать систему заведомо большей мощности, чем нужно. Этот «запас» постоянно будет бить по карману. А по-настоящему холодных дней в теплых регионах очень мало. Поэтому лучше разово выкинуть небольшую сумму денег на экстренный обогрев, чем регулярно платить за неиспользованную мощность.

Видео описание

Видео покажет, как работает тепловой насос, принцип работы которого основан на заборе тепла у воды:

Читайте также:
Воздушное отопление как воздушно-климатическая система для дома – что, где и как

Коротко о главном

Тепловой насос выступает отличной альтернативой используемым природным энергоресурсам на сегодняшний день. Речь идет о газе, твердом топливе и электричестве. Чтобы уберечь экологию на планете давно пора задуматься о переходе на высокотехнологичное оборудование, перерабатывающее в тепло альтернативные виды энергии.

Правда стоимость, как самого оборудования, так и обустройства геотермальной системы для обогрева дома достаточно высока и не каждому по карману. Но подобный способ отопления своего жилища выступает, как самый экологичный на сегодняшний день. К тому же он достаточно экономичный. Но нужно несколько лет, чтобы окупить большие начальные вложения.

А если принято решение обустроить геотермальную систему и воспользоваться тепловым насосом, то остается только выбрать, какую разновидность лучше применить. Самыми востребованными являются вертикальные почвенные зонды. У них очень высокая продуктивность.

Неплохим вариантом является воспользоваться теплом из водоема. Но не всем повезло жить в достаточной от него близости. А воздушные тепловые насосы имеют массу плюсов, но только с оговоркой. В идеале для них подходит только теплый климат.

  Оценок 0
Прочитать позже

Отправим материал на почту

политика конфиденциальности