Что такое тепловые насосы?

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы ⁠ ⁠

Добрый день.
Данный отзыв сугубо личный. Не является рекламой. Сам не инженер, по этому простым языком и по порядку:

1. Дано
Есть одноэтажный частный дом, площадью 100м2.
Пирог контура утепления:
-пол: плита, 5см пеноплекса, 10см стяжки с уложенным теплым полом ( без радиаторов отопления). финишное покрытие: кафель, кварцвинил.
– стены: отсевоблок 20ка, 10 см минваты, вент-зазор, кирпич облицовочный.
-потолок: 15 см минваты,паро и гидро изоляции.
-окна: многослойные, теплопакеты, профиль какой-то мудреный.

двухтарифный счетчик деньночь.

Газ-200метров до соседа по пустым участкам (поле). провести его своими силами невозможно.
Тут уже нужна магистраль. т.к. соседние участки когда-нибудь застроятся и тоже захотят подключить газ. Тут нужно большее давление.
По закону-магистраль тянет только администрация своими силами. а для одного дома, на краю улицы- это фантастика
Вода-скважина более 30м. На выходе стоит система ХимВодоочистки (ХВО)

Месторасположение: Тимашевский р-н Краснодарский край. 3 фазы-15 квт.

Задача- отопить дом, ГВС.

2. Предыстория
Больше года назад поставил Тепловой насос фирмы Тэмзит. 8квт. заявленные производителем показатели:
Потребляемая мощность до 2.1квт электроэнергии. Стоит тэн догрева. Максимальный расход за месяц в условиях Кубанской зимы до 1000квт. Брал чуть больше чем 150 тыщ.р.
внешний блок- Haierвнутренний блок- Тэмзит. жк экран управления, wi fi модуль, внешний и внутренний датчик температуры.

3. Принцип работы теплового насоса Воздух Вода.

Теплоноситель- вода. циркулирует в полах и системе ГВС.
Нагревается вода (если просто) так:
Внешний блок забирая воздух с улицы подает его на компрессор. Где циркулирует фреон r410.
С температурой кипения -52 градуса.
Компрессор нагнетает давление в системе, тем самым увеличивая температуру фреона
именно компрессор , а не ТЭН потребляет электроэнергию. Фреон переходит в газообразное состояние и подается на внутренний блок, а далее на теплообменник (в баке косвенного нагрева) передавая тепло воде. которая направляется автоматикой ( трехходовой клапан) в полы или в ГВС.

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Внешний блок на постаменте. внешний градусник за ним (между стеной и блоком)

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Внутренний блок на стене с панелью управления.

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Трехходовой клапан (оранжевый)- греем либо полы либо гвс. над ним находиться трехскоростной насос циркуляции. работает на 1 или 2 скорости. когда надо быстро протопить-включаем на третью скорость. слева от насоса- внутренний градусник.

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Панель управления. Показывает температуру в помещении (котельная)
Температуру на улице.
температуру воды на выходе и на входе.
заданные параметры, скорость работы и скорость протока.

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Бойлер косвенного нагрева с тэном, напольный, 200л. (цена чуть больше 40тыщ.р)

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Далее отдав тепло, теплоноситель возвращается в Бойлер косвенного нагрева.

4. Управление.

Аппарат хорош тем, что управлять можно удаленно, через интернет. Внутренний блок имеет wi fi модуль.
Тэны догрева имеются во внутреннем блоке и в самом бойлере.
Они включается автоматически, если мощности не хватает.

-управление ГВС- задаем температуру на входе (после циркуляции). у меня 33 градуса.
-Управление теплыми полами: (краны на распред щите открыты) либо по температуре в помещении, либо по температуре на улице, либо по температуре обратки.

я себе поставил по температуре обратки.
моно задать дельту, при которой система начнет запускаться. напирмер если полы остынут на 2 градуса, насос включается.

Управлять можно через приложение на телефоне, через браузер.

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

Расписание. устанавливаем время работы ГВС, в промежутках между отоплением (поддержанием температуры обратки). удобно тем , что холодает. Насос держит обратку в полах по заданному параметру, а мощность самого компрессора возрастает. Если минус опуститься до 14 градусов. включается ТЭН внутреннего блока. (его можно включить принудительно)
Дома, зимой, порядка 21-23 градусов в помещениях. В котельной, на пару градусов выше.

Тепловой насос Воздух-Вода. Опыт использования. Плюсы и минусы Тепловой насос, Отопление, Частный дом, Деревня, Газ, Видео, Длиннопост

пару слов об отключении света: т.к. дом утеплен хорошо, теплопотери минимальны. остывать он будет как минимум сутки, а то и двое. зимой, дольше чем на 4 часа, у нас еще не отключали свет.
скачки электроэнергии нивелируем обычным стабилизатором на фазу.

5. Установка.
Устанавливали профи. доверить установку сельским мастерам- быть готовы что система либо будет работать с перебоями, либо вообще не запуститься.
Николай из СамСебеэлектростанция. который и построил нам дом, установил внешний и внутренний блоки. произвел пусконаладку.
а опытные сантехники, подготовили все для этого (равзодки, редукторы и пр)
консультации по вопросам работы получаю оперативно. есть гарантия. перебоев и сбоев за год эксплуатации нет.

стоимость установки: около 30тыщ. расходников для обвязки еще примерно 30т.р.

6. Эксплуатация:
Зимой потребление суммарно (все потребители в доме) на дом около 800-1000квт. это примерно на 3000-3200рмес.
летом платим около 1200-1500. за счет гвс.
стоимость квт в селе ~3.5р в среднем.

Итог:
Отопление частного дома в круг. от воды, до монтажа обошлось примерно в 500т.р.

Минусы:
1. шум при работе компрессора. мне сначала повесили на стену внешний блок. чувствовались вибрации. переставил на пол. вибрации пропали. шумит не сильно. и в основном, при смене скорости вращения слышно. Но это мелочи.
2. мало спецов берется за эту технологию.
3. для нормальной работы нужно хорошо утеплять дом, проводить теплые полы по всему дому, иметь хорошие стеклопакеты. т.к. система низкотемпературная. радиаторы не подойдут.
4. если вода жесткая, из скважины. желательно установить ХВО (отдельная история). для умягчения.
5. сам насос не дешевый, относительно газовых турбированных.
6. сколько это все проработает не знаю. у людей стоит по 5-10 лет. (много в Финляндии таких систем) и полет норм.
7. нужно место как для внешнего блока, так и для внутреннего. внешний лучше ставить в дали от спальни.

Плюсы:
1. управление по заданному расписанию. контроль онлайн. аналитика в телефоне.
2. экономия при эксплуатации. (один раз счет за энергию был 5000тр, но я это я сам по ошибке поставил дезинфекцию воды в бойлере каждый день. до 70 градусов. насос работал по полной.
3. экологично.
4. не требуется никаких бумажек. согласований, инстанций. никаких проверяющих по 3000 с прибора учета.
5. удобство управления удаленно. например вы не хотите разбираться сами. Николай, до сих пор помогает, подключаясь наблюдателем, к моему блоку.
6. Человек, установивший мне эту систему, очень много делает для того, что бы электроэнергию можно было продавать обратно в сеть. (как в Европе) соот-ющие законы приняты, как это будет реализовано-пока загадка.
солнечные батареи- автономность полная. излишки обратно сетевой компании в замен на деньги либо на будущее потребление квт (это в идеале)

Если коротко, то так. Если есть вопросы, отвечу в комментариях.
Спасибо за внимание и извините за ошибки.

Читайте также:
Теплый цвет для домашнего уюта

Напоследок пример работы внешнего блока на 5 скорости из 10. Летом, он еле слышен. Зимой гудит, но это возможно, раздражало лишь Бурана (он на видео).

Тепловые насосы для дома: особенности технологии, сфера применения и стоимость оборудования

Тепловые насосы успешно используются в быту и промышленности в Европе и США уже более 25 лет. Их особенность состоит в преобразовании так называемого низкопотенциального тепла окружающей среды: земли, воды, воздуха. На российском рынке эта экологичная технология получила распространение сравнительно недавно.

Экспериментальные поселки, которые отапливались при помощи тепловых насосов, существовали еще в Советском Союзе. То, что было смелым экспериментом в двадцатом веке, в двадцать первом – вошло в практику.

Устройство и принцип работы бытового теплонасоса

Тепловой насос – это система, с помощью которой можно переносить тепло от менее нагретого тела к более нагретому, увеличивая температуру последнего. Тепловые насосы являются альтернативными источниками энергии, позволяющими получать дешевое тепло без вреда для окружающей среды.

Принцип работы бытового теплонасоса основан на том факте, что любое тело с температурой выше абсолютного нуля обладает запасом тепловой энергии. Этот запас прямо пропорционален массе и удельной теплоемкости тела. Если в этом контексте обратить внимание, например, на моря, океаны, подземные воды, обладающие огромной массой, можно прийти к выводу, что их грандиозные запасы тепловой энергии можно частично использовать для отопления домов без ущерба мировой экологической обстановке. «Взять» тепловую энергию какого-либо тела можно, если охладить его. Грубый расчет выделяемого при этом тепла возможен по формуле: Q = C*M*(T2 − T1), где Q − полученное тепло, C − теплоемкость, M – масса, T1 − T2 − температура, на которую было произведено охлаждение тела. Формула показывает, что при росте массы теплоносителя разница температур может быть небольшой. Например, охлаждая 1 кг теплоносителя от 1000 до 0 o С, можно получить столько же тепла, сколько даст охлаждение 1000 кг от 1 до 0 o С.

Типы тепловых насосов

По виду передачи энергии тепловые насосы бывают двух типов:

  • Компрессионные. Основные элементы установки – это компрессор, конденсатор, расширитель и испаритель. Используется цикл сжимания-расширения теплоносителя с выделением тепла. Этот тип тепловых насосов прост, высокоэффективен и наиболее популярен.
  • Абсорбционные. Это теплонасосы нового поколения, использующие в качестве рабочего тела пару абсорбент-хладон. Применение абсорбента повышает эффективность работы теплового насоса.

По источнику тепла выделяют тепловые насосы:

  • Геотермальные. Тепловая энергия берется из грунта или воды.
  • Воздушные. Тепло извлекается из атмосферы.
  • Использующие вторичное тепло. В качестве источника тепла используются воздух, вода, канализационные стоки.

По виду теплоносителя входного/выходного контура:

  • Тепловые насосы «воздух-воздух». Этот вид тепловых насосов забирает тепло у более холодного воздуха, еще больше понижая его температуру, и отдает его в отапливаемое помещение.
  • Тепловые насосы «вода-вода». Используется тепло грунтовых вод, которое передается воде для отопления и горячего водоснабжения.
  • Тепловые насосы «вода-воздух». Используются зонды или скважины для воды и воздушная система отопления.
  • Тепловые насосы «воздух-вода». Атмосферное тепло используется для водяного отопления.
  • Тепловые насосы «грунт-вода». Трубы прокладываются под землей, и по ним циркулирует вода, забирающая тепло из грунта.
  • Тепловые насосы «лед-вода». Для нагревания воды в системе отопления и горячего водоснабжения используется тепловая энергия, которая высвобождается при получении льда. Замораживание 100-200 л воды способно обеспечить обогрев среднего дома в течение часа.

Расчет эффективности тепловых насосов для отопления

Для того чтобы тепловой насос был эффективным, он должен давать тепловой энергии больше, чем потреблять электрической. Это соотношение называется коэффициентом преобразования. Коэффициент преобразования может меняться в зависимости от разницы температур входного и выходного контура. Чем холоднее снаружи, тем менее эффективна система. Для разных типов тепловых насосов коэффициент преобразования может варьироваться от 1 до 5. Для объективной оценки теплового насоса требуется дополнительный параметр годовой эффективности.

Эффективность конкретного теплового насоса будет зависеть от множества факторов, и ее расчет достаточно сложен. Дать обобщенную формулу, которая бы работала всегда, практически невозможно. Поэтому каждый конкретный случай требует обращения к экспертам, которые в зависимости от поставленной задачи и ее условий подберут необходимый тип теплового насоса и объем хладагента.

Сферы применения и степень распространения

Тепловые насосы востребованы прежде всего в случаях, когда другие способы организации системы отопления обходятся значительно дороже. Растущая распространенность тепловых насосов на производстве и в быту связана со следующими их преимуществами:

  • Экономичность . Для передачи в отопительную систему 1 кВт•ч тепловой энергии, установке требуется в среднем затратить всего 0,2-0,35 кВт•ч электроэнергии.
  • Простота эксплуатации.
  • Упрощение требований к системам вентиляции помещений, повышение уровня пожарной безопасности.
  • Возможность переключения с зимнего режима отопления на летний режим кондиционирования.
  • Компактность и бесшумность , что делает тепловой насос привлекательным для отопления частного дома.

По данным Европейской ассоциации тепловых насосов, до недавнего времени европейский рынок этого оборудования был в основном сосредоточен во Франции. В последние несколько лет рынки стали расширяться в Германии, Великобритании и Восточной Европе. По оценке Мирового энергетического комитета, уже в ближайшие пять лет доля отопления и горячего водоснабжения от тепловых насосов будет составлять в развитых странах не менее 75%.

Общий недостаток тепловых насосов – не очень высокая температура нагреваемой воды. Как правило, она составляет 50-60 o С.

Это интересно!

Впервые в Москве теплонасосная система горячего водоснабжения для многоэтажного дома была сдана в эксплуатацию в микрорайоне Никулино-2 в 2002 г. Проект был реализован при участии Министерства обороны РФ.

Стоимость оборудования

Традиционное решение для частных домов и коттеджей – газовое отопление. Однако вариант теплового насоса значительно выгоднее и удобнее. Чтобы установить газовый котел, требуются специальный дымоход, вентиляция, а также целый набор разрешительных документов. Применение тепловых насосов избавит вас от этих проблем и существенно сэкономит ваши средства. Чтобы провести газ в Подмосковье, потребуется около $20 000, и это в том случае, если ваш дом удален от газопровода менее, чем на 1 км, – иначе затраты вырастут в несколько раз! Помимо этого, придется учесть скорость работы отечественных газовщиков. Установка теплового насоса «под ключ» стоит от $15 000, а работы занимают всего 2-3 недели.

Из всего вышесказанного можно сделать однозначный вывод: использование тепловых насосов – это эффективное, простое в монтаже, экологичное и экономичное решение для организации отопления и горячего водоснабжения в частном доме.

Тепловой насос: особенности системы отопления для дома, нюансы выбора

Отопление зданий тепловыми насосами в США, Германии и многих других станах Европы давно является обычным делом. А вот на российский рынок эти агрегаты пришли относительно недавно, хотя с каждым годом доля их продаж неуклонно растет. С учетом постоянного повышения цен на электроэнергию, увеличения технической грамотности российского потребителя, а также общемирового тренда на энергоэффективность и энергосбережение, можно ожидать, что в ближайшем будущем данные системы займут достойное место среди альтернативных систем отопления. В нашей статье мы расскажем о том, что такое тепловые насосы и какие существуют виды этих систем отопления.

Виды тепловых насосов для отопления

Итак, что же такое тепловой насос? Это устройство сбора и переноса тепловой энергии от низкопотенциального источника тепла к потребителю. Главное отличие теплового насоса от традиционных нагревателей состоит в том, что первый способен передавать тепло в обратном направлении — от менее нагретого объекта к более нагретому, эффективно увеличивая температуру теплоносителя. Тепловой насос сам не производит тепло, он просто «забирает» тепловую энергию из воды, грунта или воздуха, а затем переносит ее в помещение. Физический принцип работы теплового насоса основан на том, что каждое тело с температурой выше абсолютного нуля (–273,15°C) имеет определенный запас тепловой энергии, причем этот запас прямо пропорционален удельной теплоемкости и массе самого тела.

Это интересно
Концепция теплового насоса возникла в Англии в середине XIX века и немного позднее была усовершенствована австрийцем Петером фон Риттингером. Однако практическое применение агрегату нашлось лишь в 40-х годах ХХ века: Роберт Вебер первым догадался поместить выходную трубу морозильной камеры в бойлер водонагревателя, а затем прогнал горячую воду через змеевик и с помощью вентилятора распространил тепло по помещению.

Современное семейство тепловых насосов весьма многочисленно, его представители делятся на несколько видов в зависимости от следующих признаков:

  1. По типу теплоносителя и системы теплообмена:
    • «Воздух-воздух». В этом случае тепло к хладагенту, циркулирующему в замкнутом контуре насоса, передается от наружного воздуха, который при этом физически охлаждается. Затем оно поступает в отапливаемое помещение через внутренние блоки, которые могут быть любого вида, например настенными или напольными. Такие насосы быстро прогревают помещение и при этом относительно недорогие. Классическим примером подобного теплового насоса являются современные кондиционеры с функцией обогрева или реверсивные кондиционеры. В случае использования для обогрева воздушного теплого насоса нет необходимости иметь дополнительный источник энергии — водоем, грунтовые воды и так далее. У насоса «воздух-воздух» самая низкая стоимость монтажа и быстрая окупаемость, к тому же его можно использовать летом в качестве кондиционера для работы на охлаждение воздуха. Однако подобная технология имеет и свои минусы: такой насос достаточно энергозатратен, его производительность зависит от наружной температуры — по мере ее снижения эффективность работы агрегата падает. К тому же для подогрева воды ему нужны дополнительные модули и его невозможно интегрировать в схемы с другими источниками тепла.
    • «Вода-вода». Используется тепловая энергия водоема или грунтовых вод — оптимальный вариант в том случае, если рядом есть неглубоко залегающие водные горизонты или непромерзающий полностью зимой водоем, который можно использовать. Технология состоит в следующем: из скважины вода направляется с помощью насосов на контур нагревателя — тепло идет в дом, а охлажденная вода сбрасывается через специальную скважину. Если вода поступает из открытого водоема, то ее можно возвращать в этот же водоем в другом месте. Для работы такого насоса нужен достаточный объем воды и мощные циркуляционные насосы, которые также потребляют электроэнергию. При этом энергоэффективность подобных тепловых насосов велика и с лихвой окупает перерасход энергии на транспортировку воды от источника к потребителю.
    • «Воздух-вода». Тепло наружного воздуха используется для нагрева воды, которая затем подается в систему отопления. Как и для насоса типа «воздух-воздух», в этом случае эффективность теплового насоса также зависит от наружной температуры — чем она ниже, тем больше энергии потребуется для получения необходимого количества тепла. Так что при выборе насоса обязательно нужно учитывать среднегодовые температуры и количество морозных дней. Преимуществом теплового насоса «воздух-вода» является возможность дополнительного догрева воды с помощью альтернативных источников энергии (гелиоколлекторов, солнечных панелей), их можно использовать в летнее время и межсезонье. Для преодоления пиковых отрицательных температур зимой, когда мощность теплового переноса существенно снижается, используют встроенные или отдельные водяные электронагреватели. Применяются эти насосы, как правило, в частных и многоквартирных домах, таунхаусах и гостиницах. У такой системы теплообмена довольно низкая стоимость монтажа и быстрая окупаемость, она без труда интегрируется в существующую систему отопления.
    • «Вода-воздух» — принцип работы базируется на использовании энергии воды в скважине или водоеме и передаче ее в воздушную систему отопления. Данная схема схожа с концепцией «вода-вода» и реализуема лишь при наличии или организации возможных источников получения тепла (водоем, скважина).
    • «Лед-вода» — для нагревания воды в отопительной системе используется тепловая энергия, высвобождающаяся при генерации льда. В процессе замораживания 200 литров воды можно получить тепловую энергию достаточную для того, чтобы обогревать небольшой дом в течение часа. На сегодняшний день это не слишком востребованный тип теплового насоса, поскольку процесс аккумуляции льда связан со специальной технологией, которую невозможно применить в большинстве коммерческих и жилых объектов.
    • «Грунт-вода» — тепло извлекается непосредственно из грунта через горизонтальный коллектор или вертикальные скважины, а затем направляется в контур отопления и/или ГВС. Поскольку температура грунтовых слоев на глубине ниже температуры промерзания и всегда положительная, такой тип насоса является практически идеальным для круглогодичного использования. Он имеет высокий тепловой коэффициент, легкое управление и способен бесперебойно работать в течение многих лет, однако возведение инженерных коммуникаций для его подключения и функционирования требует больших капитальных затрат, участия высококвалифицированных специалистов, а совокупная стоимость работ и оборудования будет выше, чем для тепловых насосов всех других типов.
  2. По виду источника тепла:
    • Геотермальные насосы — получают тепловую энергию из воды или грунта. Могут быть замкнутого или открытого типа.
    • Воздушные насосы — источником тепла здесь является воздух, причем не только наружный, но и воздух из вытяжной вентиляции здания.
    • Использующие вторичное тепло , например тепло трубопровода центрального отопления. Такой вариант целесообразен для промышленных объектов, где имеются источники тепла, требующие утилизации.
  3. По способу передачи энергии:
    • Компрессионные насосы состоят их компрессора, расширителя, конденсатора и испарителя, а их работа базируется на циклах сжатия-расширения теплоносителя ― в результате выделяется тепло (см. рис. 1). Такой тип насосов является самым востребованным на рынке, он достаточно эффективен, прост в работе и популярен среди потребителей благодаря наименьшей стоимости.

Рис. 1. Принцип работы компрессионного теплового насоса.

Рис. 2. Принцип работы абсорбционного теплового насоса.

Выбор максимально подходящего теплового насоса для отопления того или иного объекта напрямую зависит от нескольких факторов. О них мы и поговорим далее.

По каким принципам можно выбрать систему

Тепловой насос может быть целесообразен в том случае, если установка, подключение или окупаемость прочих систем отопления по расчетам оказываются экономически нерентабельными, как в случае с энергозатратными электрическими котлами. Перед покупкой и установкой оборудования следует внимательно рассмотреть ситуацию с самых разных ракурсов.

  1. Назначение помещения. Поскольку эффективность у разных типов насосов разная, значительную роль в выборе агрегата должен играть объект, для которого предназначено оборудование. Если это большой жилой дом, в котором люди находятся постоянно, тепловой насос должен обеспечивать надежное и качественное отопление дома и горячее водоснабжение круглый год. В этом случае подойдут насосы, например, типа «воздух-вода» или геотермальный насос (при возможности его применения на объекте). В случаях когда требуется лишь эпизодическое применение теплового насоса для обогрева помещений, оптимальным будет высокоэффективный тепловой насос «воздух-воздух».
  2. Наличие/отсутствие центральной системы отопления и ГВС. Если такая система существует, а насос используется только в качестве «доводчика» в отдельных помещениях, то необходимо оценивать эффективность взаимодействия систем — она будет тем больше, чем меньше температурных различий между нагревом элементов и источником тепла. Например, более разумным будет использование теплового насоса в тандеме с теплыми водяными полами, чем с обычными радиаторами отопления (температура теплоносителя в полах всегда ниже).
  3. Регион использования. Здесь необходимо принимать во внимание и температурные значения, и особенности почвы, и наличие водоемов, и прочие геоклиматические условия. Например, при слишком низких среднегодовых температурах использование насоса типа «воздух-воздух» будет неэффективным, поскольку в этом случае его работа будет слишком энергозатратна и малоэффективна. Если на участке невозможно провести буровые работы или недостаточно площади для размещения горизонтального коллектора, то, соответственно, невозможно будет и установить насос «грунт-вода». Решением в этом случае может стать установка насоса «воздух-вода». Для зданий, расположенных недалеко от водоемов или там, где есть необходимый дебет подземных вод, можно использовать насос «вода-вода».
  4. Площадь дома. Если отапливаемая площадь превышает 250 м 2 и есть возможность бурения скважин, то оптимальным будет насос «грунт-вода». Для домов менее 200 м 2 идеально подойдет насос типа «воздух-вода». Для небольших квартир, офисов или торговых помещений можно использовать насос «воздух-воздух».
  5. Использование в качестве кондиционера. В этом случае можно применить тепловые насосы «вода-вода» или «грунт-вода», у которых есть возможность пассивного охлаждения (без использования компрессора). Все остальные типы насосов будут охлаждать помещение в активном режиме, поэтому затраты на эксплуатацию в теплый период года могут оказаться выше.
  6. Наличие вентиляционной системы. Если она имеется, то с помощью интеграции в нее теплового насоса, систему можно эффективно использовать для воздушного отопления. Данная схема установки, как правило, подходит для административных и офисных зданий, а также спортивных комплексов, где система вентиляции с механическим побуждением является обязательным атрибутом.

Еще один важный фактор выбора — стоимость оборудования. Она может варьироваться в зависимости от типа теплового насоса, торговой марки, страны-производителя и многих других факторов.

Стоимость систем отопления с тепловым насосом

При выборе теплового насоса в качестве основного элемента системы отопления следует помнить, что итоговая стоимость будет включать не только цену самого насоса (оборудования), но и затраты на дополнительные инженерные системы, расходные материалы и монтажные работы.

Как уже говорилось, самыми недорогими являются насосы «воздух-воздух». Цена оборудования здесь начинается от 35 000 рублей за высокоэффективный агрегат для помещения до 20–30 м 2 : данную стоимость можно экстраполировать и на большие площади. Однако как полноценная система обогрева данные тепловые насосы могут применяться исключительно в южных регионах, в России это актуально для климатических зон Черноморского побережья Кавказа и Крыма с расчетными зимними температурами в диапазоне от –5ºС до –7ºС. Как правило, цена монтажа подобного теплового насоса не превышает стоимость монтажа кондиционера сплит-системы и варьируется от 7500 до 16 000 рублей. Также следует понимать, что согласно требованиям СНиП (строительных норм и правил), действующих в РФ, применение системы воздушного отопления в жилых и административных помещениях требует обязательного наличия 100% резервирования мощности воздушного обогрева. Поэтому тепловые насосы «воздух-воздух», как правило, используются в частном секторе.

Обогрев и система ГВС дома с площадью около 100–150 м 2 с помощью теплового насоса «воздух-вода» потребуют более серьезных затрат. Во-первых, кроме насоса необходимо приобрести дополнительное оборудование: расширительные баки, циркуляционный насос, бак косвенного нагрева (бойлер), а также оснастить обогреваемые зоны высокоэффективными доводчиками — тепловыми конвекторами/радиаторами и/или обустроить в них систему теплых (водяных) полов. Элементы теплового насоса, а также потребители подключаются между собой посредством водяных трубопроводов, а значит, установка данной системы должна быть совмещена со строительством или реконструкцией объекта. Кроме того, придется немало заплатить за монтаж и пусконаладочные работы. В среднем итоговая цена решения для дома с площадью около 100 м 2 составит от 500 000 рублей при весьма скромном бюджете.

Самыми дорогими являются геотермальные насосы. В этом случае придется потратиться и на само оборудование, и на монтаж, в который входят земляные работы, обустройство скважин и коллекторов, ввод трубопроводов в дом, установка и обвязка самого насоса, монтаж вспомогательного оборудования (радиаторы, конвекторы, теплые полы), плюс подключение всего комплекса устройств и пусконаладка.

В среднем оборудование и его установка для дома площадью 100 м 2 будет стоить от 700 000 рублей, для дома в 200 м 2 — от 1 млн рублей.

Тепловые насосы — современный, экономичный и экологичный способ получения тепловой энергии. Окупаемость тепловых насосов весьма высока, и при правильной организации системы отопления объекта, а также при должном утеплении стен и перекрытий здания это может стать замечательной альтернативой традиционным для России электрическим и дизельным котлам, а также котлам на сжиженном газе и пеллетном топливе. В случае установки теплового насоса для потребителя более актуальным становится вопрос обеспечения стабильного основного электроснабжения объекта, а также наличия аварийного источника электричества: при длительном отключении электроэнергии работа теплового насоса должна поддерживаться с помощью автономного генератора.

Пармон Анна Сергеевна Ответственный редактор

Теп­ло­вые на­со­сы, вне вся­ко­го со­мне­ния, очень пер­спек­тив­ны, а их кон­струк­ция по­сто­ян­но со­вер­шенст­ву­ет­ся. В не­ко­то­рых стра­нах За­пад­ной Ев­ро­пы, на­при­мер в Гер­ма­нии, Шве­ции и Нор­ве­гии, для то­го что­бы сти­му­ли­ро­вать на­се­ле­ние к пе­ре­хо­ду на эко­ло­гич­ные и энер­го­эф­фек­тив­ные сис­те­мы отоп­ле­ния, пра­ви­тельст­ва час­тич­но до­ти­ру­ют по­куп­ку и уста­нов­ку по­доб­ных сис­тем.

Производители кондиционеров

Производители кондиционеров: разбираемся в ассортименте климатического оборудования

Настенные кондиционеры

Настенные кондиционеры: как выбрать климатическое оборудование и на какую сумму рассчитывать?

VRF-системы

VRF-системы: в чем особенности мультизональных систем кондиционирования и какова их стоимость

© 2023 АО «Аргументы и Факты» Генеральный директор Руслан Новиков. Главный редактор еженедельника «Аргументы и Факты» Игорь Черняк. Директор по развитию цифрового направления и новым медиа АиФ.ru Денис Халаимов. Шеф-редактор сайта АиФ.ru Владимир Шушкин.

СМИ «aif.ru» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР), регистрационный номер Эл № ФС 77-78200 от 06 апреля 2020 г. Учредитель: АО «Аргументы и факты». Интернет-сайт «aif.ru» функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Шеф-редактор сайта: Шушкин В.С. e-mail: karaul@aif.ru, тел. 8 495 783 83 57. 16+

Все права защищены. Копирование и использование полных материалов запрещено, частичное цитирование возможно только при условии гиперссылки на сайт aif.ru.

Что такое тепловой насос

Зачем нужен тепловой насос? Когда следует выбрать тепловой насос? Преимущества

Тепловой насос – современный источник энергии, используемой для работы систем кондиционирования, отопления горячего водоснабжения. В отличии от других теплогенераторов (газовых, дизельных, электрических), тепловой насос “выкачивавает” накопленную за теплое время года энергию из окружающей среды – грунта, скальной породы, водоёма.

Какие же преимущества даёт использование теплового насоса? Прежде всего, это повышение уровня комфорта. Выбрав тепловой насос вместо системы, работающей на жидком топливе, вы уменьшите пожароопасность своего дома, избавитесь от дымовой трубы, запаха дизельного топлива и необходимости помнить о том, чтобы вовремя заказать его доставку.

Если вы хотели бы установить систему, работающую на электичестве, но для этого не хватает подключённой электрической мощности дома, тепловой насос может решить эту проблему – для его использования хватит четверти мощности, необходимой для традиционной системы отопления. Как пример, можно посмотреть тепловой насос Thermia шведского производства на сайте дистрибьютора.

Таким образом, использование теплового насоса – это ещё и экономия энергии и денег. В России сегодня стоимость производства тепловой энергии значительно зависит от вида топлива: дороже всего электроэненргия, затем идёт дизельное топливо и газ. Но цены на энергоносители всё время меняются, и разница между ними сокращается. При этом разница в стоимости установки теплового насоса с грунтовым теплообменником и котельной на дизельном топливе с топливным хозяйством, дымовой трубой, системой автоматического управления окупится за 3-5 лет.

Популярные модели

Daikin

Daikin

Daikin

Как работает тепловой насос

Источником тепла может быть скалистая порода, земля, вода, воздух.

Теплоноситель нагревается на несколько градусов, проходя по внешнему контуру, уложенному в землю или водоём. Внутри теплового насоса теплоноситель проходит через теплообменник (испаритель) и отдает собранное тепло внутреннему контуру теплового насоса. Внутренний контур теплового насоса заполнен хладагентом, имеющим низкую температуру кипения, который, проходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное при температуре -5°С и низком давлении. Из испарителя газообразный хладагент попадает в компрессор, там он сжимается до высокого давления и высокой температуры. Затем горячий газ поступает во второй теплообменник – конденсатор, где происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладагент, отдавая тепло системе отопления, охлаждается и превращается в жидкость, а теплоноситель системы отопления поступает в отопительные приборы. После прохождения через конденсатор, жидкий хладагент может быть еще более охлажден, а температура прямой воды системы отопления увеличена посредством дополнительно установленного сабкулера. Давление хладагента, тем не менее, все еще остается высоким. При прохождении хладагента через редукционный клапан давление понижается, хладагент попадает в испаритель, и цикл повторяется снова.

Необходимые требования к источнику энергии

Источником энергии может быть грунт, скальная порода, озеро, вообще любой источник тепла с температурой – 1 градус Цельсия и выше, доступный в зимнее время. Это может быть река, море, выход теплого воздуха из системы вентиляции или какого-либо промышленного оборудования.

Внешний контур, собирающий тепло окружающей среды, представляет собой полиэтиленовый трубопровод, уложенный в землю или в воду. Теплоноситель – 30% раствор этиленгликоля (либо этилового спирта).

Скважина

При использовании в качестве источника тепла скалистой породы трубопровод опускается в скважину. Можно пробурить несколько неглубоких скважин – это, возможно, обойдётся дешевле, чем одна глубокая. Главное – получить общую расчетную глубину.

Для предварительных расчетов используется следующее соотношение – 50-60 Вт тепловой энергии на 1 метр скважины. То есть, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходима скважина глубиной 170 метров.

Земляной контур

При укладке контура в землю желательно использовать участок с влажным грунтом, лучше всего с близкими грунтовыми водами. Использование сухого грунта тоже возможно, но это приводит к увеличению длины контура. Трубопровод должен быть зарыт на глубину примерно 1 м, расстояние между соседними трубопроводами – примерно 0.8-1.0 м.

Удельная тепловая мощность уложенного в землю трубопровода – 20-30 Вт/м. Т.е. для установки теплового насоса производительностью 10 кВт достаточно 350-450 м теплового контура, для чего хватит участка 20 х 20 кв. м.

Специальной подготовки почвы не требуется, влияния на растения трубопровод при правильном расчёте не оказывает.

Водоём

Ближайший водоём – идеальный источник тепла для теплового насоса. При использовании в качестве источника тепла воды озера или реки контур укладывается на дно. Этот вариант является идеальным с любой точки зрения – «высокая» температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), короткий внешний контур, высокий коэффициент преобразования энергии тепловым насосом.

На 1 метр трубопровода приходится ориентировочно 30 Вт тепловой мощности.Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо уложить в озеро контур длинной 300 метров.

Для того, чтобы трубопровод не всплывал, необходимо установить около 5 кг груза на 1 погонный метр трубопровода.

Теплый воздух

Существует и специальная модель теплового насоса с воздушным теплообменником для получения тепловой энергии из воздуха, например, из вытяжки вентиляционной системы. Она может использоваться на производственных предприятиях, вырабатывающих большое количество тёплого воздуха (пекарни, производство керамики и т.д.).

Такая модель пригодится и для загородного дома – для работы системы горячего водоснабжения в летний период.

Зачем нужен пиковый электродогрев

Электронагреватели установлены практически во всех моделях тепловых насосов. Это связано с тем, что выбирая отопительную технику, расчёт номинальной мощности при выборе отопительной техники делается с учётом покрытия тепловой нагрузки в самые холодные дни, например, для Петербурга минимальной расчётной температурой считается -26°C.

Но такая температура держится только несколько дней в году, а значит потенциальные возможности теплового насоса практически не будут использоваться. Экономически выгоднее получается приобрести тепловой насос меньшей мощности, а в самые холодные дни пользоваться электрообогревом.

Комбинация двух источников тепла – вырабатывающего дешёвую энергию, но дорогостоящего (тепловой насос), и дешевого, но вырабатывающего дорогую энергию (электронагреватель) позволяет снизить стоимость капитальных затрат и увеличить срок окупаемости теплонасосной установки.

Для выбора соотношения мощностей теплового насоса / электронагревателя используется специальный интегральный график, универсальный для всех регионов России.

Принцип кондиционирования (активного и пассивного)

В зимнее время тепловой насос переносит из окружающей среды тепло, которое затем используется в системе отопления. Летом, наоборот, «холод» из скважины (7-9°C) переносится в помещения дома. Принцип работы системы примерно такой же, только вместо радиаторов используются фанкойлы. При пассивном охлаждении теплоноситель просто циркулирует между фанкойлами и скважиной, т.е. холод из скважины напрямую поступает в систему кондиционирования – компрессор не работает). Если пассивного охлаждения недостаточно, включается компрессор теплового насоса, который дополнительно охлаждает теплоноситель.

Водяной теплый пол и тепловой насос

Тепловой насос и система отопления “тёплый пол” как будт специально созданы друг для друга. Технические особенности теплового насоса таковы, что температура, подваемая в систему отопления, обычно не выше 55°C, а температура “обратной” воды должна быть не выше 50°C. При использовании традиционных радиаторов необходим тщательный расчёт отопительных приборов. Для тёплого пола же данной температуры вполне достаточно.

При установке теплового насоса в системе отопления “тёплый пол” энергия будет не только экономно производиться, но и экономно распределяться. Тепловой насос позволяет сэкономить до 80% энергоресурсов по сравнению с использованием традиционных источнов тепла, а тёплый пол экономит 10-15% энергии по сравнению с радиаторными системами отопления.

Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать

Что такое тепловой насос и как грамотно его выбрать

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.

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.
  • 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.

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.
  • 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.
  • 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.

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.

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.

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.

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 м 2 понадобится определить больше, чем 400 м 2 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 м 2 потребуется всего два зонда, заглубленные на 80 метром. А между ними необходимо выдержать расстояние в 5 метров.

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.

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.
  • 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.

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:

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.

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Перед строительством собственного жилья хозяевам приходится обдумывать множество вещей. Одним из самых важных вопросов, встающих перед ними, становится выбор системы обогрева помещений и способ получения горячего водоснабжения. Так как электроэнергия постоянно дорожает, владельцам приходится рассматривать и изучать потенциальные альтернативные источники. Например, солнечные коллекторы или тепловые насосы (ТН). Несмотря на то, что оборудование нельзя назвать новым, у нас оно появилось сравнительно недавно, поэтому его устройство незнакомо, непривычно, непонятно. Поэтому разобраться в том, что такое тепловые насосы, оценить серьезность недостатков и их неоспоримые преимущества, необходимо.

Как работает тепловой насос?

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

ТН — парокомпрессионная установка, забирающая тепло у холодных источников. Чтобы понять принцип действия чудо-конструкции, надо вспомнить о том, как функционирует холодильник, который тоже можно назвать небольшим тепловым насосом. Продукты с комнатной температурой помещаются в агрегат, затем тепло выкачивается из камеры и скапливается во внешнем радиаторе, отдающем его помещению. По этой причине для нормальной его работы нужно оставлять между стеной и прибором свободное место.

Подобный принцип, который называют циклом Карно, используется и в бытовых кондиционерах. Для тепловых насосов тоже характерно извлечение тепловой энергии из окружающей среды: из воздуха, грунта, подземных вод или водоемов. Передача тепла происходит за счет конденсации, испарения хладагента. В тепловых насосах, как и в холодильниках, в этой роли также чаще выступает фреон.

Любой тепловой насос имеет испаритель, конденсатор, и компрессор, повышающий давление. Все приборы соединены трубопроводом в единый замкнутый контур. По этим трубам циркулирует фреон — углеводород, у которого температура кипения очень низкая. В холодной части контура он находится в жидком состоянии, в теплой — превращается в газ.

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Теперь надо рассмотреть, как работает тепловой насос. Двигаясь по источнику тепла (например, по трубам, уложенным в грунт) теплоноситель нагревается на несколько градусов даже в том случае, если температура мала и составляет всего 4-5°. Потом он поступает в испаритель и отдает тепло во внутренний контур системы, которая заполнена фреоном. Даже небольшого количество тепла хватает для перехода хладагента из жидкого состояния в газообразное.

Хладагент, превратившийся в пар, поступает в компрессор, где он сжимается. Повышение давления приводит к повышению его температуры. Далее горячий фреон следует в конденсатор, где отдает тепло тому теплоносителю, который функционирует в системе отопления дома. Им может быть вода, воздух, тот же фреон. Нагретый теплоноситель поступает с систему горячего водоснабжения и отопления, а хладагент, отдавший тепло, охлаждается, превращается в жидкость, поступает в испаритель, в котором снова нагревается, и кругооборот его в контуре повторяется.

Преимущества или недостатки?

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Так как данные устройства появились у нас относительно недавно, многие россияне до сих пор относятся к ним с большим недоверием. В США, Европе и Японии их используют давно и успешно. Однако нельзя сказать, что такое оборудование для нашей страны абсолютная загадка, «терра инкогнита».

В СССР тоже проводились эксперименты, касающиеся таких альтернативных источников энергии. Однако широкого распространения эта технология так и не получила. Поэтому важно понять, почему, и имеет ли большой смысл замена привычных систем на эко-новинку? Приставка «эко» в этом случае может означать как экологию, так и экономию.

Достоинства

Первое и несомненное преимущество тепловых насосов — значительная экономия электроэнергии. Да, им, в отличие от солнечных коллекторов, она необходима, однако в гораздо меньших количествах. Например, электрический котел (или обогреватель) забирает столько же энергии, сколько выдает тепла. Тепловой насос, наоборот, тратит минимум электроэнергии, а тепла производит в три-семь раз больше. Оборудование может потратить 5 кВт/ч, однако тепла оно выделяет не менее 17 кВт/ч. Высокий КПД — самое привлекательное качество тепловых котлов.

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Другие плюсы установки альтернативной системы:

  1. Серьезная экономия на энергоносителях. Цены на все виды топлива неумолимо растут, а тепловой насос позволит получать большее количества тепла при сократившихся расходах на электроэнергию.
  2. Возможность установки в любой местности, так как источником тепла способны стать воздух вода либо грунт. Особенно актуально оборудование для участков, расположенных далеко от газовой магистрали.
  3. Реверсивность установки. Тепловые насосы универсальны. Зимой они обеспечивают тепло, жарким летом дают возможность обеспечить помещению прохладу. Однако такой функцией оснащают не все модели.
  4. Долговечность. Оборудование, за которым ухаживают должным образом, способно бесперебойно работать 25-50 лет. Замена компрессора может потребоваться раз в 10-15 (максимум 20) лет.
  5. Возможность использования в любых условиях: там, где нет электричества, устанавливают бензиновый либо дизельный двигатель.
  6. Экономия на техническом обслуживании. Оборудование не потребует на него больших расходов.
  7. Бесперебойная работа при температуре -15°.
  8. Полная автоматизация теплового насоса.
  9. Безопасность для окружающей среды.
  10. Бесплатность источника тепла.

Помимо плюсов есть у систем и слабые стороны.

Недостатки

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

К ним относится:

  1. Цена тепловых насосов и стоимость обустройства геотермальной системы. Причем окупится оборудование далеко не сразу. Владельцам придется ждать как минимум 5 лет. Исключение — воздушные устройства, не требующие дополнительных вложений.
  2. Необходимость добавления дополнительного источника тепла в тех регионах, где температура нередко бывает ниже -20°. Такая система называется бивалентной. Если не справляется тепловой насос, то подключается теплогенератор (газовый котел, электрообогреватель).
  3. Экологичность, все же находящаяся под вопросом. Для человека угрозы нет, но она существует для экосистемы. Например, в грунте живут микроорганизмы — анаэробы. При сильном охлаждении пространства около труб им грозит неминуемая гибель.
  4. Почти необходимость обеспечить в доме трехфазную электросеть. Для исправной работы теплового насоса надо свести к минимуму перепады напряжения, которые способны спровоцировать поломку установки.

Оптимально использование такого оборудования в системах, где низкотемпературный теплоноситель, пример — «теплый пол».

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Чтобы понять, целесообразна ли покупка и установка теплового насоса, владельцам придется оценить все плюсы и минусы. Главные «противники» — экономия электроэнергии (топлива) и серьезные расходы на приобретение и установку. К существенным минусам ТН относят низкий КПД в холодное время года, однако есть модели, которые могут вырабатывать тепло даже при -35°. Но заплатить за них придется еще дороже.

Стоит ли тратиться на покупку и установку ТН? Каждый решает сам. Единоразовое вложение даст шанс навсегда забыть о больших счетах за отопление. Кроме того, в пользу оборудования свидетельствует его полная безопасность для жильцов, и почти полная — для окружающей среды.

Тепловые насосы: виды систем

Если решения принято в пользу этой альтернативы, то следующий шаг — знакомство с разновидностями таких систем. Их существует несколько. Воздушные (аэротермальные) установки забирают тепло из воздуха, геотермальные используют тепловую энергию земли, гидротермальные — наземных/подземных вод.

Воздушные

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Аэротермальные насосы используют тепловую энергию воздуха, находящегося снаружи здания. Эта конструкция максимально проста, поэтому дополнительное оборудование ей не требуется. Воздух сразу поступает в испаритель, там он передает тепло хладагенту, а тот, в свою очередь, теплоносителю внутри дома.

Из-за простоты системы затраты на нее минимальны, однако в этом случае самой важный критерий — производительность установки, но она сильно зависит от температуры внешней среды. В тех регионах, где зимы теплые (от 0° до +5°), такое оборудование будет самым экономичным вариантом из всех возможных.

Если температура зимой в местности, где стоит дом, нередко минует отметку -15°, то тепловые насосы использовать попросту не имеет смысла: производительность ТН в холода сильно падает, а об окупаемости его даже думать не придется. В этом случае рациональнее включать традиционный электрообогреватель либо котел.

Другой «влиятельный» фактор — влажность воздуха. В тех районах, где он сухой, а температура зимой не падает ниже -15°, тепловые насосы устанавливать можно. Холодному, влажному климату такое оборудование противопоказано: тепловые установки не смогут эффективно работать из-за обмерзания и обледенения.

Водяные

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Эти гидротермальные источники тепла могут использоваться по-разному.

  1. Река, озеро или море. В этом случае коллектор располагают на дне водоема. Эти трубы с жидкостью-антифризом притапливают грузом. Так как температура теплоносителя высока, то оборудование обещает серьезную экономию. Однако целесообразно делать такую установку лишь в тех домах, которые расположены не расстоянии 50 метров, но не более, так как эффективность оборудования уменьшается с каждым лишним метром.
  2. Канализационные стоки. Коллектор, установленный в них, можно использовать как для отопления частных и многоэтажных домов, так и для систем горячего водоснабжения. Этот способ с успехом применяют в некоторых российских городах, чаще для обеспечения обогрева и ГВС промышленных зданий.
  3. Грунтовая, скважинная вода. Это система предполагает наличие двух колодцев. Из одного воду забирают, в другой сбрасывают. Такая установка сложна в монтаже и трудозатратна.

Самые лучшие условия у тех, кто живет недалеко у глубокого водоема. Если климат позволяет, а дом расположен у реки, озера или на побережье, то шанс получить бесплатное отопление и ГВС упускать нельзя.

Грунтовые

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Это самый практичный вариант: грунт — стабильный источник, который накапливает тепло в течение сезона. На 10-метровой глубине температура неизменна, она составляет +10 °. С каждым метром она падает примерно на один градус: на расстоянии 5-7 метров от поверхности земли температура земли может колебаться в минимальных пределах — От +5 до +8°.

Если говорить о способах «добычи» тепла, то их есть два — горизонтальный и вертикальный.

Горизонтальный коллектор

Этот коллектор — труба, расположенная параллельно поверхности земли. Глубину для нее рассчитывают отдельно для каждого конкретного участка. В одних случаях ее закладывают на глубине 1-1,2 м, либо ниже уровня промерзания грунта (1,5-1,7 м), в других — еще глубже — на 2-3 м. Последний вариант дает возможность обеспечить большую стабильность температуры. Иногда для максимальной эффективности системы устраивают двойной коллектор — двухслойный.

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Трубы для коллектора используют разные: их диаметр может быть 25, 30, 32 либо 40 мм. Возможная форма коллектора — зигзаг, змейка, петли, спирали. Минимальное расстояние между соседними трубами 600 мм, чаще оно составляет 800-1000 мм. Удельный теплосъем полностью зависит от характеристик грунта:

  • сухой песок — 10 Вт/м, такая же глина — 20 Вт/м;
  • глина средней влажности — 25 Вт/м;
  • глина, в которой содержится много воды, — 35 Вт/м.

Чтобы было понятно, какие площади должен занимать такой коллектор, лучше привести самый показательный пример, для участка с влажной глиной. В этом «тяжелом российском случае» для отопления дома в 100 м 2 потребуется конструкция, имеющая площадь 400 м 2 . Мало кто может позволить такие масштабные работы. К тому же на этом участке не должно быть никаких построек.

В трубы коллектора закачивают специальную жидкость — антифриз, который еще называют «рассолом». Например, раствор пропиленгликоля или этиленгликоля (30%). Антифриз забирает у грунта тепло, затем следует к тепловому насосу, где отдает его хладагенту. Затем «охладевший» раствор снова возвращается под землю.

Вертикальный зонд

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Эта конструкция серьезно экономит площадь участка, зато глубина его значительна. Есть два варианта — одна U-образная труба или их система. В первом случае ее заглубляют на 80-100 м, затем заливают бетонным раствором. Во втором несколько конструкций соединяют и закапывают на глубину «всего» 20 м.

Так как бурение на большую глубину требует «дозволения» властей, обещает расставание с большой суммой, то чаще используют несколько труб-зондов, расположенных не так глубоко. Расстояние между ними — 5-7 м. В этом случае удельный теплосъем с коллектора-зонда зависит от породы:

  • сухие осадочные породы — 20 Вт/м;
  • каменистая почва — 50 Вт/м;
  • осадочные породы, насыщенные водой — 50 Вт/м;
  • каменистая почва с высоким уровнем теплопроводности — 70 Вт/м;
  • грунтовые подземные воды — 80 Вт/м.

Достоинства вертикальных зондов — меньшая площадь, максимальный теплосъем и стабильная температура, а значит, большая эффективность за счет глубины, которая является минусом, так как требует больших трат на обустройство вертикального коллектора.

Как выбрать тепловой насос?

Если тепловые насосы кажутся владельцам дома перспективными системами, то оценивать любую модель надо по нескольким критериям. К ним относятся:

  • размеры отапливаемого дома;
  • климатические условия в местности;
  • наличие рядом с доступных источников;
  • желание потратить на оборудование ту или иную сумму.

Каждый пункт этого небольшого списка влияет на выбор класса модели. Большой дом требует максимально мощного оборудования, а оно означает как серьезные расходы, так и трудозатраты. Вид источника напрямую влияет на качество будущего отопления. Регионы с холодным климатом значительно ограничивают список кандидатов, а иногда вовсе не позволяют обустройство такого экологичного оборудования. Платежеспособность, возможность сразу расстаться с большой суммой — самый главный «ограничитель» для тепловых насосов на российских просторах.

Расчет мощности установки

Мощность ТН зависит от многих факторов. В список входит предполагаемый объем теплоотдачи системам дома, площадь поверхности змеевиков в конденсаторе и испарителе, объем хладагента. По этим причинам целесообразнее доверить расчет мощности специальным программам, которые учитывают и другие данные.

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Самый популярный вариант — использование онлайн сервисов-калькуляторов. В них требуется ввести такие параметры:

  • для расчета объема — общую площадь здания, высоту потолков;
  • регион, где построен дом — для определения среднегодовой температуры;
  • степень утепления объекта — для определения производительности установки.

Для расчета используются коэффициенты: в них преобразуют два последних параметра. Затем их умножают на объем помещения. Полученный результат сравнивают с таблицей, в которой мощность насоса связана с объектом.

Обычно получаются такие значения:

  • чтобы отопить дом, имеющий площадь 100-150 м 2 , необходим тепловой насос мощностью 5-8 кВт, а для подогрева воды потребуется запас по мощности — 12-16 кВт;
  • для отопления здания площадью 350 м 2 понадобится прибор, который сможет обеспечить 28 кВт.

Понятно, что цифры все же получаются приблизительными, однако ориентироваться на них можно.

Советы

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Так как оборудование это дорогое и его нельзя назвать элементарным, покупка теплового насоса — дело ответственное. Чтобы выбрать идеальный агрегат, надо:

  • сначала провести все расчеты, создать проект, но всю работу с цифрами, а также проектирование следует доверить профессионалам;
  • весь комплекс услуг — монтажные работы и сервисное обслуживание — заказывать в одной компании, которая будет ответственна за работу системы;
  • проверять всю документацию: как самого оборудования, так и фирмы, которая будет заниматься «установкой установки»;
  • при выборе модели отдавать предпочтение высококачественной продукции европейских производителей.

Тепловые насосы — оборудование, которое в теплых регионах можно и нужно рассматривать в качестве достойной альтернативы традиционным системам. Число таких установок ежегодно растет во многих странах мира. Безусловно, за ними будущее, ведь ресурсы Земли не бесконечны.

В России самая большая беда не дороги и не слишком умные люди, это цены. Однако есть надежда, что ситуация со временем изменится, и безопасное оборудование станет более доступным. Для уменьшения расходов на электричество можно задействовать две системы — ТН и солнечный коллектор (для лета) или тепловой насос и теплогенератор (для зимы), но в этом случае траты возрастут.

Поближе познакомиться с безопасными системами поможет это видео:

Тепловой насос: принцип работы, сферы применения

Мы получаем тепло за счёт сжигания дров, угля, нефтепродуктов и газа. Но эти привычные для нас способы отопления на самом деле примитивные и опасные: они безвозвратно тратят ресурсы земли и загрязняют атмосферу. Продолжаться долго так не может. Поэтому на смену традиционным способам приходят энергоэффективные технологии, которые могут генерировать тепло из земли и воздуха, не причиняя вреда природе.

Что такое тепловой насос?

Тепло находится везде: в воздухе, воде и земле. Тепловой насос — это повышающий трансформатор теплоты, — устройство, которое забирает тепло из окружающей среды и передаёт его в систему отопления и горячего водоснабжения. При работе теплового насоса энергия тратится не на прямой нагрев теплоносителя, а на перекачку и преобразование тепла из окружающей среды в дом. Так достигается высокая энергоэффективность прибора: при затрате 1 киловатта электричества на работу компрессора, вырабатывается 3–5 кВт тепловой энергии (тепловой коэффициент СОР 3–5 единиц).

Какие бывают тепловые насосы?

Тепловые насосы подразделяются на три вида:

  • Аэротермальные (воздушные), которые получают тепловую энергию из атмосферы.
  • Геотермальные, добывающие тепло из земли.
  • Акватермальные (водные) — класс оборудования, использующий тепло водной среды: реки, озера, моря, подземного водоносного слоя.

Аэротермальный насос забирает тепло через воздушный теплообменник — уличный радиатор. Геотермальные насосы получают тепловую энергию из земли через геотермальные поля — это проложенные горизонтально под поверхностью земли трубы, либо скважины (зонды), куда трубы устанавливается вертикально. Зонды могут также располагаться и под углом, так как не на всех участках есть возможность пробуриться в глубину. Коллекторы акватермального насоса помещаются в водоём или водяную скважину.

Геотермальные тепловые насосы работают более эффективно благодаря стабильной температуре грунта круглый год. У аэротермальных насосов тепловой коэффициент (СОР) падает при наружной температуре от -15 °C. Водные тепловые насосы зависят от качества воды: водоросли, известковый налёт, коррозия — эти факторы значительно снижают производительность устройства.

Как работает воздушный тепловой насос?

Работа любого теплового насоса делится на три этапа:

  • сбор тепла из окружающей среды;
  • повышение температуры собранного тепла;
  • передача тепла в систему отопления и ГВС.

Отличается только способ получения низкопотенциального тепла из окружающей среды. У воздушного теплового насоса это осуществляется следующим образом:

  • По испарителю воздушного теплонасоса циркулирует хладагент — фреон. Эта незамерзающая и легкоиспаряющаяся жидкость, которая закипает при низких температурах. Температура фреона всегда ниже температуры воздуха и, следовательно, под её воздействием хладагент закипает и преобразуется в пар. Это называется теплообмен в температурном дифференциале.
  • Парообразный фреон поступает в компрессор, где сжимается. Под воздействием высокого давления пар хладагента разогревается: температура сжатых паров фреона может достигать 128 °C. Это тепло поступает в конденсатор.
  • В конденсаторе горячий фреоновый пар передаёт тепловую энергию в контур отопления и нагрева воды. При отдаче тепловой энергии пар охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, но сохраняет при этом высокое давление. И также температура хладагента на этом этапе ещё недостаточна для нового цикла поглощения тепла из окружающей среды. Поэтому после теплообменника фреон проходит через дроссельный вентиль, где понижается давление и падает температура. После этого хладагент идёт в наружный контур для прохождения повторного цикла.

Как работает геотермальный и акватермальный тепловые насосы?

Принцип работы этих тепловых насосов отличается только получением тепла из окружающей среды. Здесь в качестве теплообменника выступает контур из труб, проложенных под землёй или погруженных в воду. По трубам циркулирует не хладагент, как у воздушных насосов, а посредник — пропиленгликоль, спирт или водно-гликолевая смесь. Именно эти жидкости аккумулируют полученное из воды или почвы тепло и передают его в испаритель установки.

Теплоноситель поступает в испаритель, нагревает фреон, превращая его в пар. Парообразный фреон проходит через компрессор, где сжимается и нагревается. После этого он также попадает в конденсатор, где и передаёт тепло отоплению и горячему водоснабжению. Цикл завершается, когда хладагент проходит через дроссельный вентиль, где происходит процесс снижения давления и охлаждения. Охлаждённый фреон снова попадает в испаритель.

Если упрощённо: тепло воздуха, воды или земли требуется лишь для того, чтобы вскипятить фреон и превратить его в пар. Далее в компрессоре пар под воздействием давления разогревается до высоких температур, энергия которых идёт на подогрев воды в системе отопления и ГВС. Так низкопотенциальное тепло внешней среды преобразуется в высокие температуры теплоносителя контура отопления.

Как повысить эффективность работы теплового насоса?

Немаловажную роль в производительности теплового насоса играет отопительная система. Наиболее эффективно оборудование функционирует с низкотемпературными системами отопления: тёплым водяным полом; фанкойлами (вентиляторными теплообменниками). Дело в том, что тепловой насос работает максимально продуктивно при температуре от 35–40 °C на выходе, а это соответствует оптимальной температуре теплоносителя в системе водяного тёплого пола или воздушного отопления.

Может ли тепловой насос охлаждать?

Тепловые насосы могут не только нагревать, но и охлаждать — использоваться для кондиционирования. То есть, устройство может забирать тепло из помещения и выводить его наружу по такому же принципу, но только в обратном порядке. Холодильник — это тоже тепловой насос. Этот бытовой прибор не производит холод, он просто удаляет всё тепло из герметичной теплоизоляционной камеры.

В каких сферах применяются тепловые насосы?

Тепловые насосы применяются для отопления и кондиционирования промышленных объектов, муниципальных зданий, многоэтажных и частных жилых домов. Данная технология способна заменить все традиционные способы отопления. Пример тому Швеция, где при помощи тепловых насосов отапливается более 90% зданий различного назначения. Геотермальные и аэротермальные насосы широко распространены в Европе, США, Японии.

Кому подойдёт этот вид отопления?

Для функционирования тепловому насосу требуется только электричество. Этот вид отопления подойдёт для частных домов, расположенных вдали от газовых магистралей или где подключение к газу неоправданно дорого. Тепловой насос отлично подходит для негазифицированных посёлков, где не хватает мощности для установки электрического котла. Данный вид отопления пользуется популярностью у тех, кто не желает жить на «пороховой бочке», то есть подходит людям опасающимся удушья или взрыва при утечке газа. Тепловой насос можно применить на коммерческих объектах в качестве энергоэффективного отопления.

Какую опасность представляет тепловой насос?

В тепловом насосе не сжигается топливо; он не производит вредные выбросы в атмосферу и отходы в окружающую среду. Это пожаро/взрывобезопасное и экологически чистое устройство. Хладагент циркулирует по закрытому контуру и опасности для природы и человека не представляет.

На что обращать внимание при выборе теплового насоса?

Как мы упоминали, тепловые насосы делятся на три вида: аэротермальные, акватермальные и геотермальные. Первые работают от атмосферного тепла и у них есть два существенных недостатка: температурные перепады и регулярное загрязнение радиатора. При сильных морозах тепловой коэффициент (СОР) падает до 1, вместо заявленных 3–5. И также постоянное загрязнение уличных радиаторов снижает эффективность аэротермальных насосов. Эти установки больше подходят для умеренного климата с мягкими зимами.

Акватермальные насосы требовательны к качеству воды и их эффективность падает, когда контур теплоносителя загрязняется или покрывается налётом.

Для наших условий наилучший выбор — это геотермальные тепловые насосы. Система «грунт-вода» является наиболее удобной, надёжной и эффективной для отопления и горячего водоснабжения дома. Связано это с почти постоянной температурой почвы в течение всего года. Геотермальное поле закладывается ниже отметки промерзания грунтов, что позволяет установке функционировать стабильно и выдавать высокий тепловой коэффициент. Например, СОР геотермальных тепловых насосов серии ФХ (ФХ-401 , ФХ-405 , ФХ-415) до 5 единиц!

При выборе оборудования важно, чтобы оно не только банально нагревало воду, но и обладало расширенными характеристиками, отвечающим требованиям современного теплового насоса. Возьмём для примера геотермальный тепловой насос IQ (инвертор) ФХ-415. Установка оснащена: устройством для удалённого доступа; автоматическим перезапуском при отключении электричества; защитой циркуляционных насосов; защитой от перекоса фаз; режимом климат-контроля по температуре воздуха; недельным графиком работы; погодозависимым режимом; управлением ТЭНом бака ГВС; энергонезависимой памятью; шумоизоляцией корпуса. Это гарантирует надёжность, долговечность и высокую энергоэффективность оборудования.

Как вы относитесь к таким системам отопления? Напишите в комментариях.

Друзья, нас уже больше 85 тысяч! Поставьте лайк, подпишитесь на канал, поделитесь публикацией — мы работаем , чтобы вы получали полезную и актуальную информацию!

Читайте также:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: