Как работает тепловой насос для отопления дома

Тепловой насос для отопления дома: устройство и принцип работы разных систем

как работает тепловой насос для отопления дома

Среди вариантов альтернативного отопления можно отметить растущую популярность тепловых насосов. Высокая стоимость оборудования и монтажа такой конструкции не позволяет некоторым владельцам частных домов минимизировать затраты на отопление. Им обязательно стоит рассмотреть возможность сделать тепловой насос своими руками.

Устройство и принцип работы

Некоторым количеством тепловой энергии обладает практически любая среда, которая нас окружает, если только ее температура превышает 1°C. Почему бы не использовать часть этой энергии для обогрева собственного дома? Делается это с помощью теплового насоса.

Основан принцип работы теплового насоса на передаче тепла от источника с низким потенциалом тепловой энергии к теплоносителю, который имеет более высокую температуру. На практике выглядит это таким образом:

  1. Теплоноситель поступает в трубопровод, расположенный, например, в грунте, и нагревается на несколько градусов.
  2. Затем теплоноситель попадает в теплообменник (или испаритель) и передаёт собранную тепловую энергию на внутренний контур.
  3. Хладагент (вещество с низкой температурой кипения, находящееся под низким давлением), который находится во внешнем контуре, нагревается в испарителе и превращается в газ.
  4. Затем газообразный хладагент попадает в компрессор, где сжимается под воздействием высокого давления. При этом температура хладагента становится ещё выше.
  5. Горячий газ поступает в конденсатор, где передаёт тепловую энергию теплоносителю внутренней системы отопления дома.
  6. После этого хладагент, потерявший тепло, возвращается в систему в жидком состоянии.

Работа холодильных установок основана на таком же принципе, поэтому некоторые виды тепловых насосов в летнее время можно вполне успешно использовать в качестве кондиционеров, т. е. для охлаждения помещения.

Тепловой насос позволяет обогревать дом, используя низкопотенциальную тепловую энергию окружающей среды

Виды агрегатов

Наглядное представление о вариантах устройства тепловых насосов представляет их классификация по виду теплоносителя на внешнем и внутреннем контурах конструкции. Получать энергию устройство может из:

  • грунта;
  • воды (водоём или источник);
  • воздуха.

Внутри дома полученная тепловая энергия может использоваться в системе отопления, а также для подогрева воды или для кондиционирования воздуха. Поэтому различают несколько видов тепловых насосов в зависимости от сочетания этих элементов и функций.

Система «грунт-вода»

Получение тепла из грунта считается одним из самых эффективных для этого типа альтернативного отопления, поскольку уже примерно в пяти метрах от поверхности температура грунта остаётся достаточно постоянной, мало подвержена изменениям погодных условий.

В геотермальном тепловом насосе используют специальные теплопроводящие зонды

В качестве теплоносителя на внешнем контуре используется специальная жидкость, которую принято называть рассолом. Это экологически безопасный состав.

Наружный контур теплового насоса типа «грунт-вода» выполняют из пластиковых труб. Разместить их в грунте можно горизонтально или вертикально. В первом случае могут понадобиться работы на значительной площади, от 25 до 50 кв. м на каждый киловатт мощности насоса. Площади, отведённые под устройство горизонтального коллектора, нельзя использовать для сельскохозяйственных нужд. Здесь допустима только разбивка газона или высадка однолетних цветущих растений.

Для сооружения вертикального коллектора понадобится ряд скважин глубиной 50-150 метров. Поскольку температура грунта на такой глубине выше и устойчивее, такой геотермальный тепловой насос считается более эффективным. Для передачи тепла в этом случае используются специальные глубинные зонды.

Насос «вода-вода»

Не менее эффективным выбором может стать тепловой насос вода вода, поскольку на большой глубине температура воды остается достаточно высокой и постоянной. В качестве источника низкопотенциальной тепловой энергии могут использоваться:

  • открытые водоёмы (озёра, реки);
  • грунтовые воды (скважины, колодцы);
  • сточные воды промышленных технологических циклов (обратное водоснабжение).

Принципиальных отличий в конструкции теплонасосов «грунт-вода» или «вода-вода» не имеется. Наименьших затрат потребует сооружение теплонасоса, использующего энергию открытого водоёма: трубы с теплоносителем нужно снабдить грузом и погрузить в воду. При использовании потенциала грунтовых вод понадобится более сложная конструкция. Может потребоваться сооружение дополнительного колодца для сброса воды, которая проходит через теплообменник.

Использование теплового насоса вода-вода в открытом водоеме может быть очень выгодным

Универсальный вариант «воздух-вода»

По эффективности тепловой насос воздух вода уступает другим моделям, поскольку в холодное время года мощность его ощутимо снижается. Однако для его монтажа не требуется сложных работ по выемке грунта или по сооружению глубоких скважин. Нужно только выбрать и установить подходящее оборудование, например, прямо на крыше дома.

Тепловой насос воздух-вода можно установить без масштабных монтажных работ

Несомненным преимуществом этой конструкции является способность повторно использовать тепло, которое покидает обогреваемые теплонасосом помещения с отработанным воздухом или водой, а также в виде дыма, газа и т. п. Чтобы компенсировать недостаток мощности воздушного теплонасоса в зимний период, следует предусмотреть варианты альтернативного отопления.

Наименее затратным вариантом может стать тепловой насос воздух-воздух, для сооружения которого не нужны сложные работы по созданию традиционной системы водяного отопления в помещениях.

Источник: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-doma.html

Как сделать тепловой насос воздух-вода для отопления дома — Электромонтаж

как работает тепловой насос для отопления дома

Тепловой насос с передачей тепла от воздуха к воде – это революционная система рециркуляции энергии, которая снижает нагрузку на окружающую среду, повторно используя тепло, вырабатываемое в повседневной жизни.

Тепловой насос «воздух-вода» — один из продуктов, воплотивший в себя непревзойденные технологии, позволяющие обеспечить минимальное потребление энергии, безопасность и надежность эксплуатации.

Высокоэффективный тепловой насос «воздух-вода»

Тепловые насосы на каждый потребленный 1,00 киловатт электрической энергии способны вырабатывать до 4,44 кВт тепловой, что делает эту систему намного эффективнее всех традиционных способов создания микроклимата.

Принцип действия теплового насоса

Тепловой насос «воздух-вода» — это система, обеспечивающая отопление, горячее водоснабжение и охлаждение зданий. В общих словах принцип действие теплового насоса при работе на нагрев можно описать следующим образом:

  • Наружный блок с помощью хладагента отбирает тепловую энергию из наружного воздуха (источник тепла). Хладагент поступает в компрессор, где после сжатия его температура увеличивается.
  • Горячий хладагент (теперь в форме газа) поступает в теплообменник внутреннего блока фреон-вода.
  • Хладагент передает тепло воде, которая затем переносит его к элементам климатической системы.
  • Хладагент (снова в жидкой фазе) возвращается в наружный блок, и цикл повторяется.

При работе на охлаждение тот же процесс происходит в обратном порядке – хладагент отбирает тепло из воды, передает в наружный блок, а затем – в воздух.

Внутренний блок определяет, когда необходимо включить наружный, основываясь на данных, полученных от температурного датчика.

Если тепла требуется больше, чем может обеспечить наружный блок, внутренний блок подключает к работе дополнительный электрический нагреватель или другое подсоединенное нагревательное устройство.

Преимущества

Низкие эксплуатационные расходы благодаря инверторному управлению компрессором. Скорость компрессора регулируется в зависимости от потребности в тепле/холоде. При работе на нагрев система имеет самый большой в отрасли коэффициент СОР – 4,08~4,44*

  • Объединив бак для горячей воды с водяным теплообменником внутреннего блока, удалось получить компактный размер блока – основание 600х650 мм. Схемы электропроводки и фреонового трубопровода упростились с изменением конструкции внутреннего блока.
  • Максимальная температура подаваемой воды 65°C при условии использования дополнительного нагревателя достаточной мощности, чтобы система могла компенсировать нерегулярное и избыточное потребление горячей воды (при использовании только компрессора макс. температура воды 58°C).
  • Различные установки температуры дезинфекции в зависимости от требований конкретной страны.
  • Достаточное давление воды и ее качество поддерживаются благодаря прямой подаче воды, а не использованию воды из бака, это же снижает риск появления  бактерий легионеллы
  • Возможно подсоединение к внешним источникам тепла, включая солнечные коллекторы. Более подробная информация представлена в руководстве по монтажу.

Источник: https://elektroservis-rostov.ru/tehnologiya/kak-sdelat-teplovoj-nasos-vozduh-voda-dlya-otopleniya-doma.html

Автономное отопление частного дома, коттеджа без газа

как работает тепловой насос для отопления дома

В настоящее время все более популярными становятся автономные системы отопления дома . Мы произведем монтаж системы отопления коттеджей, производственных зданий, торгово-офисных зданий и частных домов под ключ.

Мы предлагаем комплекс услуг по автономным системам отопления загородных домов и коттеджей с использованием тепловых насосов: выбор системы, подбор и монтаж оборудования в Самаре, Саратове, Ульяновске, Пензе, Уфе, Оренбурге, Москве, Волгограде, Самарской, Ульяновской, Оренбургской, Пензенской, Кировской, Астраханской, Московской, Волгоградской и Саратовской областях, республиках Татарстан, Мордовия, Башкортостан и Пермском крае.

Наши проекты: Отопление срубового комплекса с баней;

Система отопления, охлаждения и ГВС коттеджа

Cистема отопления частного дома с применением теплового насоса — экономично, эффективно и безопасно

Радиатор отопления может быть использован для отопления дома тепловым насосом

Тепловой насос сегодня становится все более привлекательным вариантом альтернативной системы отопления загородного дома. Несмотря на высокую стоимость оборудования, при отсутствии возможности подключения к газу, этот вариант отопления без газа самый оптимальный. Это абсолютно безопасная, экологичная и эффективная система отопления и кондиционирования, полностью автоматизированная и не требующая участия человека в своей работе.

Автономное отопление дома. Как работает система отопления коттеджа на тепловом насосе?

Основное преимущество теплового насоса — минимальное использование традиционного вида энергоресурса — электричества, ведь 75% энергии тепловой насосо получает от возобновляемых источников (Земли, Солнца, воды или воздуха).

Отопление загородного дома. Что дает отопление тепловым насосом?

Схема отопления дома тепловым насосом

Тепловые насосы, независимо от их модификации, позволяют существенно сократить эксплуатационные расходы, связанные с отоплением. Работа теплового насоса не наносит вреда окружающей среде, хотя большую часть энергии черпает из нее. Не стоит ожидать, что вложения в тепловой насос окупятся в первый же месяц его эксплуатации. Нет, эти средства будут оправданы в течении нескольких лет, но уже в первый отопительный сезон Вы заметите, что Ваши затраты на отопление снизились в 3-5 раз.

Автономное отопление коттеджа тепловым насосом — это экономичное, эффективное и универсальное решение, которое позволит отапливать Ваш загородный дом или коттедж с минимальными затратами. Но на этом достоинства отопительных систем на основе теплового насоса не заканчиваются.

Допустим, в Вашем доме существует действующая система отопления на основе жидкотопливного, твердотопливного или электрического котла. И Вы хотите, не прибегая к конструктивным переменам, сделать работу уже имеющейся системы более эффективной и экономной. Радиаторная система, уже существующая в Вашем доме, может быть приспособлена к работе с тепловым насосом, что удешевит монтаж системы отопления.

Отопление коттеджа. Универсальность теплового насоса

Теплый пол. Отопление коттеджа с помощью теплового насоса.

Геотермальный тепловой насос не только отапливает дом зимой, но и охлаждает летом. Применение в системе отопления фанкойлов повышает производительность ТН на 25% и позволяет эффективно охлаждать коттедж в летний период, при этом ТН расходует электричества 3 раза меньше, чем обычные бытовые кондиционеры.

Отопление частного дома без газа. Действительно ли тепловые насосы могут заменить отопительные котлы?

Да, в системе автономного отопления частного дома тепловой насос ПОЛНОСТЬЮ заменяет отопительный котел, работающий на любом энергоресурсе (газ, мазут, уголь, электричество, дрова, пеллеты и др.). Широкий диапазон тепловой мощности (от 5кВт до 2,5 МВт) позволяет применять геотермальные тепловые насосы для отопления на объектах практически любой площади.

Монтаж системы автономного отопления. Бивалентная система отопления

Монтаж системы отопления. Бивалентная система отопления дома, коттеджа

Любой отопительный котел можно дополнить воздушным тепловым насосом. ТН типа «воздух-вода» эффективно работает при температуре окружающей среды до -15 0С, и насос будет производить достаточно тепловой энергии  весной, осенью и в мягкую зиму.

При понижении температуры ниже -15 0С, в помощь тепловому насосу подключается электрокотел, либо котел на другом виде топлива.

Это и есть «бивалентная» система, которая успешно применяется в странах Западной Европы и доказала свою эффективность и высокую степень надежности.

Такая схема позволяет существенно сократить капитальные затраты на систему отопления и кондиционирования, так как отсутствуют дорогостоящие земляные работы.

Компания VCS-Energy предлагает тепловые насосы для отопления дома производства Sun Due. Данное оборудование отличается высокой эффективностью, доступной ценой и отлично себя зарекомендовало в работе на реализованных объектах.

Получить расчет правильного отопления дома, консультацию специалиста по всем вопросам, касающимся выбора мощности, установки и обслуживания системы отопления с тепловым насосом можно по телефону (846) 255-61-51 или отправив Ваш вопрос на e-mail: info@vcs-energy.ru, указав в письме телефон для связи с Вами.

см. также: Сравнение эксплуатационных расходов

Источник: http://vcs-energy.ru/otoplenie-doma/

Что такое тепловые насосы и для чего они применяются

Тепловой насос это один из способов обогрева жилых домов. Он является альтернативой (или дополнением) традиционному газовому отоплению. Кроме функции обогрева он также работает и на пассивное охлаждение здания, тем самым совмещая в себе две функции: обогрев зимой и охлаждение летом.

Но что именно представляет собой отопление тепловым насосом, какие насосы бывают и за счет чего работают — об этом пойдет речь в статье.

Топливо для теплового насоса

«Топливом» для теплового насоса является энергия окружающей среды.

Он извлекает тепло из земли, воздуха, грунтовых вод и преобразовывает его в тепловую энергию, предназначенную для обогрева здания. За счет этого тепловой насос по праву относится к возобновляемым источником энергии.

Как работает насос

Как работает обычный масляный электронагреватель? Он подключается к сети, потребляет 1кВт электроэнергии и выдает 1кВт тепла. Такой регулярный обогрев приводит к быстрому разорению.

Образно тепловой насос является тем же самым электронагревателем, но с более высоким КПД. Он расходует 1кВт электроэнергии и превращает его в 3-5кВт тепла. Это уникальность насоса: вы получаете 2-4кВт тепловой энергии бесплатно за счет природной энергии.

Соотношение затраченной и полученной энергии называется коэффициентом преобразования – СОР. Для разных типов тепловых насосов СОР отличается и зависит от:

  • Температуры источника тепла – среды, из которой черпается энергия. Чем выше и стабильнее температура в течение года, тем выше КПД насоса
  • Температуры теплоносителя в системе отопления. Тепловые насосы рассчитаны под низкотемпературную систему отопления – радиаторы большой площади, теплые полы, фанкойлы, которые работают при температуре подачи 35-50˚С. Если рабочая температура в системе отопления выше указанной, то КПД теплового насоса снижается.

О том, как и за счет чего происходит преобразования тепла, подробно рассматривается в статье принцип работы теплового насоса.

Какие бывают тепловые насосы

Этой теме посвящена отдельная статья — виды тепловых насосов. Здесь же мы вкратце рассмотрим их отличия. Главное отличие насосов между собой — способ и источник получения тепла. Тепловые насосы для дома бывают:

  • Воздушные — извлекают тепло из окружающего воздуха;
  • Геотермальные — извлекает тепло из грунта;
  • Другие. Например, получающие тепло из грунтовых вод.

Преимущества тепловых насосов

  1. Минимальное загрязнение атмосферы. Также как и солнечные коллектора, тепловыенасосы используют возобновляемую природную энергию и тем самым не загрязняют атмосферу вредными выбросами.
  2. Альтернатива газу.

    Отопление дома тепловым насосом возможно в тех местах, где отсутствует газ. Или стоимость подключения очень высокая. Кроме того, для установки теплового насоса не требуется разрешение (кроме разрешения на бурение скважины).

  3. Дополнительный источник тепла.

     Применяя тепловой насос для отопления дома в паре с другим (основным) источником тепла, вы снижаете свою зависимость от газа и получаете дополнительный источник тепла для длительных и сильных холодов.

  4. Экономия газа.

    При правильном расчете, эксплуатации и управлении энергопотреблением здания, тепловой насос обеспечит экономию газа. А если у вас подключен двухтарифный счетчик, то вы сможете уменьшить затраты на отопление тепловым насосом еще на 30-50%.

Недостатки

  1. Высокая стоимость. Главный недостаток всех тепловых насосов. Они стоят намного дороже газового котла, а срок окупаемости может быть очень долгим (более 10 лет). Поэтому ставить насосы исключительно ради экономии не всегда целесообразно
  2. Другие недостатки. Это недостатки, связанные в первую очередь с особенностями эксплуатации и монтажа насосов каждого вида насосов

Режимы работы теплового насоса

  • Моновалентный режим – тепловой насос является единственным источником тепла. Его отопительной мощности хватает для полного обеспечения здания теплом. Этот режим наиболее целесообразен для грунтовых тепловых насосов.
  • Моноэнергетический режим – тепловой насос также является основным источником тепла, а в пиковые нагрузки теплоноситель подогревается за счет установленного внутри электрического нагревателя. В результате КПД насоса снижается, так как увеличивается потребление электроэнергии для работы электронагревателя
  • Бивалентный режим – насос работает в паре с другим источником тепла, чаще всего с газовым котлом. Такой режим наиболее предпочтителен (с экономической и практической точки зрения).

Что следует учитывать при покупке

Основная задача продавца продать тепловой насос. Поэтому вот что важно помнить при выборе насоса:

  • Не верьте в постоянный КПД воздушного теплового насоса. При низких температурах (0˚С и ниже) эффективность насоса падает. СОР = 1:1. Да, он выдает нужную температуру, но потребляет очень много электроэнергии.
  • Тепловой насос не экономичнее газа (если рассматривать его как альтернативу газовому котлу). При высоких тарифах на электроэнергию отопление тепловым насосом обойдется дороже. А срок окупаемости может быть более 10 лет.
  • Ваша система отопления должна быть рассчитана под низкотемпературное отопление. Если у вас стоят чугунные радиаторы, то тепловой насос будет с низкой эффективностью.

Выводы

Тепловой насос это один из альтернативных способов отопления частного дома. Он извлекает тепло из окружающей среды и посредством электроэнергии преобразовывает его в тепловую энергию.

В каких случаях имеет смысл отапливаться тепловым насосом:

  • Если к месту строительства не подведен газ или стоимость подключения очень высока, то имеет смысл использовать тепловой насос.
  • Как дополнение к основному источнику тепла.Для большей энергонезависимости, экономии газа и страховки на случай длительных и сильных холодов. В этом случае лучше всего использовать воздушный тепловой насос, так как он имеет наименьшие начальные затраты.

В остальных случаях использование теплового насоса неоправданно. Применять насос ради экономии газа не всегда целесообразно. Существует масса других простых и недорогих способов сократить затраты на газ, а также и другие альтернативные источники энергии — например, камины с водяной рубашкой.

Если в вашем регионе преобладают в основном низкие температуры (ниже нуля), то воздушный тепловой насос будет работать с низким КПД – 1:1. А это будет дороже, чем газовое отопление.

Кроме того, каждый тепловой насос имеет свои особенности монтажа и эксплуатации, которые важно учитывать при выборе насоса.

Рекомендуем к прочтению

Что такое тепловые насосы и для чего они применяются

(9

Источник: http://term.od.ua/blog/otoplenie-teplovim-nasosom/

Тепловые насосы для отопления дома: добро пожаловать в будущее

Насколько эффективно отопление с помощью тепловых насосов? Какими они бывают?

Есть ли у этих устройств существенные недостатки? Насколько дорого обходится этот вид топлива в сравнении с альтернативными источниками тепла? Давайте попробуем разобраться.

Основная цель такого устройства — не охладить, а обогреть помещение.

Вы в общих чертах представляете себе, как работает холодильник? Именно на уровне принципа работы? В двух словах — его компрессор перекачивает тепло из того места, где его и так мало (морозильной камеры) в место, где его много (в комнату, в которой установлен агрегат).

Отопление тепловым насосом использует похожий принцип: тепло отнимается у низкопотенциального источника и переносится с помощью хладагента туда, где оно необходимо. Основа устройства — старший брат компрессора, находящегося у вас на кухне.

Главное же его достоинство —  в том, что тепловой насос не вырабатывает тепло, тратя электроэнергию лишь на его перемещение. В результате он способен обеспечивать до 5, а то и 6 киловатт эффективной тепловой мощности на один киловатт потребляемой электрической.

В зависимости от того, что является тем самым низкопотенциальным источником тепла, тепловые насосы делятся на несколько разных типов. Каждый из них обладает своим неповторимым набором достоинств и недостатков.

Здесь описаны исключительно достоинства.

Геотермальное тепло

Наша планета, если задуматься, представляет собой неправильной формы сгусток кипящей лавы, покрытой сверху тонкой корочкой застывшего вещества — корой. Если сравнить земной шар с яблоком, твердая кора по толщине будет сопоставима с его кожурой.

Разумеется, когда-нибудь она остынет: в отличие от звезд с их собственными термоядерными топками, своего источника тепла у планеты нет. Однако сравнение того периода, за который температура ядра планеты заметно изменится, со сроком средней человеческой жизни или даже с возрастом нашей цивилизации позволяет считать этот источник тепла неиссякаемым.

Именно потому, что Земля внутри все еще кипит, температура грунта на сравнительно небольшой глубине постоянно заметно выше точки замерзания воды: она составляет 8-12 градусов уже на глубине 10-50 метров (глубина определяется климатом).

Полезно: так называемые зоны вечной мерзлоты — это всего лишь области, в которых земля не успевает оттаять до точки промерзания за короткое лето. Геотермальное тепло не проблема использовать и в Якутии, и на Дальнем Востоке; однако искать его источник придется на несколько большей глубине.

Геотермальный тепловой насос (грунт-вода или грунт-воздух) заглубленными на 50-70 метров вертикальными зондами или мелкозаглубленным горизонтальным коллектором отбирает тепло у грунта и использует его для отопления дома.

Принципиальная схема геотермального насоса.

Отопление дома тепловым насосом этого типа очень выгодно с точки зрения эксплуатационных расходов:

  • Геотермальные насосы имеют максимальную среди всех устройств этого типа эффективность. Почему? Потому, что температура низкопотенциального источника тепла довольно высока. Чем она ниже, тем больше затраты электричества на транспортировку.
  • Мало того: эта температура постоянна круглый год. Даже в самый лютый мороз на глубине нескольких метров температура постоянна.

Основной недостаток насосов, извлекающих тепло из грунта — размер первоначальных затрат на установку устройств. Велика не только собственно цена насоса: пробурить несколько скважин глубиной в десятки метров тоже обходится очень недешево.

Резко уменьшает затраты использование горизонтального коллектора. Траншею под него несложно выкопать за несколько дней самостоятельно. Кроме того, если вы не понаслышке знакомы с установкой сплит-систем — тепловые насосы для отопления своими руками монтировать вы тоже сможете.

Как принято в таких случаях, есть пара нюансов, которые портят нам радужные перспективы:

  • Отведенная под коллектор площадь должна в несколько раз превышать площадь отапливаемого дома.
  • Использовать под сад или грядки эту площадь не получится: немногие растения переживут сильное охлаждение корней.

об особенностях использования жидкотопливных горелок в котлах отопления.

Фото позволяет оценить площадь, занимаемую горизонтальным коллектором.

Вода

У воды можно отбирать достаточное количество тепла в том случае, если мы располагаем  большим ее объемом со стабильной температурой. Конкретнее?

  • Если около вашего коттеджа есть незамерзающий водоем глубиной, хотя бы в три-четыре метра. Желательно — проточный.
  • Если высок уровень грунтовых вод.

Как выглядит практическая реализация в обоих случаях?

  • В водоем на дно укладывается труба теплообменника. Для того чтобы она не всплыла или не перемещалась течением, труба отягощается грузом из расчета примерно 5 кг на погонный метр. Для эффективной работы теплообменника шаг укладки витков трубы должен составлять не меньше полутора метров.

Каким должен быть размер водоема? Скажем так: чтобы снять 10 киловатт тепловой мощности, достаточных для обогрева 100-метрового дома в сравнительно теплом климате, нужна труба — теплообменник протяженностью около 300 метров.

  • Тепловой насос для отопления дома теплотой грунтовых вод чаще всего использует так называемую открытую схему сбора тепла: по направлению тока грунтовых вод одна за другой бурятся две скважины, в первую из которых погружается обыкновенный скважинный насос. Его функция — подать воду на теплообменник.

Охлажденная вода сбрасывается во вторую скважину. Грунтовые воды найти куда легче, чем открытый незамерзающий водоем; однако здесь мы привязаны к необходимому минимальному дебету скважины. Он должен обеспечить эффективный теплообмен без охлаждения воды до точки замерзания.

Дополнительный риск такой схемы — в том, что уровень грунтовых вод может заметно меняться при подвижках пластов грунта. Между тем бурение скважин в непосредственной близости от частного дома недешево, да и оборудование в случае, если дебет скважины резко упадет, окажется просто бесполезным.

о том, для чего нужна незамерзающая жидкость для системы отопления.

Высокий уровень грунтовых вод — зло для строителя. Однако он может послужить отоплению дома.

Воздух

Наконец, самый доступный источник тепла — атмосферный воздух. Теплообменник в этом случае представляет собой большой радиатор с развитым оребрением и вентилятором для его принудительного обдува. Как может использоваться полученная тепловая энергия?

Зачастую отопление загородного дома тепловым насосом организовывается по класической схеме  — с использованием теплоносителя и его разводкой по отопительным приборам. Насос, работающий по схеме «воздух-вода», может не только обогреть дом:

  • Дополнительный теплообменник с теплоизолированной накопительной емкостью обеспечит владельцев дома горячей водой. Заметьте — с минимальными затратами электричества.
  • Аналогичные насосы часто используются для нагрева воды в бассейне.

Наружный теплообменник может быть навесным и монтироваться на внешнюю стену дома; однако при большой производительности устройства он требует собственного фундамента. Среди прочего, мощный компрессор передает стенам вибрации, которые слышны в доме.

Еще один популярный вариант — схема «воздух-воздух». Полученная тепловая энергия используется для нагрева воздуха в помещении без посредничества теплоносителя. Простейшую и наиболее дешевую реализацию схемы представляет собой любой бытовой кондиционер в режиме обогрева.

Младшие модели способны обогреть одно помещение (впрочем, благодаря увеличенному размеру теплообменников и мощности компрессора речь может идти о нескольких десятках квадратных метров). Кроме того, существуют мультисплитсистемы: один внешний блок обеспечивает тепловой энергией несколько внутренних.

Тепло от внешнего блока распределяется по нескольким комнатам.

Что еще полезно знать о том, как работает отопление тепловыми насосами, извлекающими тепло из воздуха?

  • Все современные устройства этого класса — инверторные. Переменный ток преобразуется в них в постоянный, что позволяет более гибко управлять мощностью компрессора. Нагрев воздух в помещении до необходимой температуры, компрессор не останавливается, а снижает мощность в несколько раз.

Этим достигается больший ресурс устройства (запуски и остановки губительны для любой механики) и большая экономичность.

Впрочем: в продаже несложно найти обычные сплит-системы, работающие по схеме старт-стоп, теплоотдача которых на киловатт электрической мощности приближается к инверторным. Так, кондиционер Midea 09 HR имеет тепловую эффективность 3,61: на каждый киловатт-час потраченной электроэнергии в помещение перекачивается 3610 ватт-час  тепла.

  • Все тепловые насосы с воздушным наружным теплообменником неизбежно снижают свою эффективность по мере снижения уличной температуры.
  • Нижняя граница работы этих устройств — около -30С. В частности, при такой температуре готовы работать насосы линейки Zubadan от Mitsubishi. Тепловые насосы японского производства на фоне классических сплит-систем недешевы; однако в последнюю пару лет у них появилась бюджетная альтернатива.

Инверторные кондиционеры Cooper&Hunter серии Nordic работают в режиме нагрева при температурах окружающего воздуха до -25С, отдавая 4,2 КВт тепловой мощности на 1 КВт электрической.

Любопытно: часть потребляемой энергии при отрицательной температуре идет на непрерывный подогрев греющим кабелем обмерзающего теплообменника наружного блока. Полностью идентичный этой линейке во всем остальном кондиционер серии Deluxe Inverter отдает 4,95 КВт тепла на киловатт электрической мощности, однако его нижняя граница — всего -15С.

Полноценный тепловой насос стоимостью всего в 20 тысяч рублей.

Плюсы и минусы

Так что же такое тепловой насос — отопление будущего или очередная попытка производителей навязать нам не очень-то нужное и дорогое устройство?

Настоящий момент

При текущих ценах на природный газ и электричество отопление газом обходится дешевле примерно в полтора раза. При этом первоначальные вложения в том случае, если газ уже подведен к дому, несопоставимы: цены на газовые котлы начинаются от 8 тысяч рублей. Никакой тепловой насос на эти деньги не купить.

Перспективы

И электроэнергия, и газ постоянно дорожают. Однако запасы газа невосполнимы, и его стоимость будет расти стабильно; с электричеством картина сложнее. Переход на возобновляемые источники энергии неизбежно снизит темпы роста расценок.

Чтобы оценить ближайшие перспективы — достаточно сказать, что кубометр природного газа жителю Норвегии обходится примерно в 10 раз дороже, чем жителю России. А мы изо всех сил стремимся к европейскому рынку и, увы, его ценам.

Капитан Очевидность подсказывает: чем меньше газа остается на планете, тем выше его стоимость.

Удобство использования

Оно во всех отношениях выше всяких похвал, независимо от схемы работы устройства. Температура регулируется термостатами и может программироваться даже в случае отопления инверторными кондиционерами; обслуживание не требуется, отвод продуктов сгорания не нужен.

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

Для прочтения нужно: 3 мин.

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.

!

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.

Источник: https://www.kp.ru/guide/teplovye-nasosy.html

Что такое тепловой насос?

Почему тепловые насосы являются наиболее выгодной и самой перспективной заменой газовому и электрическому отоплению?

Тепловые насосы относятся к оборудованию, которое, благодаря технологии, приумножает тепловую энергию из альтернативных источников: из грунта, окружающего воздуха и грунтовых вод, и переносит его в систему отопления.

Солнце ежедневно обогревает землю и воздух, которые являются источниками неисчерпаемого низкотемпературного тепла. Такая тепловая энергия – бесплатная и возобновляемая. “Тепловой насос” по сути названия обозначает перенос или перекачивание тепла из одной среды в другую.

О принципе работы теплового насоса – далее в нашей статье.

Как работает тепловой насос

В конструкции насосов также как в холодильных агрегатах, задействован контур с циркулирующим в нем хладагентом, способным закипать даже при мизерном подогреве. Только работает тепловой насос для отопления как “холодильник наоборот”.

От поступающего из возобновляемых источников тепла в испарителе фреон закипает, потом сжимается компрессором, температура его при этом растет в несколько раз. В дальнейшем в теплообменнике конденсатора тепло передается отопительному контуру. Далее охлажденный сконденсированный хладагент проходит через дроссельный клапан, его давление и температура еще больше падают.

Охлажденный и жидкий фреон возвращается в теплообменник испарителя и снова готов к работе: забирает тепло из воздуха или внешнего геотермального контура.

Работает тепловой насос очень экономно, ведь он затрачивает энергию только на работу компрессора и циркуляционных насосов. Энергоэффективность тепловых насосов очень высока. Коэффициент преобразования энергии достигает 4-6 и даже выше.

Это означает, что каждый используемый из сети киловатт энергии, преобразовывается тепловым насосом в 3-5 киловатт тепла, идущего на обогрев дома или на нагрев воды. В итоге, за обогрев дома или нагрев воды придется платить в несколько раз меньше, чем если бы использовался электрокотел или бойлер.

Экономия затрат на отопление может достигать 75-80%! При действующих тарифах на газ газовый котел работает более чем в 2-3 раза затратней, чем тепловой насос.

Назначение тепловых насосов — отопление и охлаждение. Дополнительная функция — нагрев воды для использования в быту или на производстве. Это наиболее функциональное оборудование по сравнению с любыми котлами или кондиционерами.

Геотермальный тепловой насос

Геотермальный тепловой насос – это система, черпающая избытки тепла из слоя поверхностного грунта, из глубинных скважин или из ближайшего водоема. Температура земли на глубине ниже промерзающего зимой слоя всегда положительна – до 5-10 градусов тепла. Этого количества, накопленного за летнее время тепла хватает, чтобы грунтовой тепловой насос смог зимой отапливать помещение.

Для теплосъема укладывается трубчатый пластиковый коллектор или опускаются двойные зонды, в которых циркулирует теплоноситель, не замерзающий в зимних условиях. Чем больше жилой площади, тем длиннее трубы коллектора или глубина зондов. Удельная мощность теплосъема для разных грунтов может колебаться от 8 до 32 Вт/м2.

Учитываются также характеристики грунта и его слоев, что требует геологических изысканий.

Если недалеко от дома расположен пруд или водоем с достаточным объемом воды и глубиной, в него укладывают на глубину, на дно, спирали и кольца пластикового коллектора.

Тепловой насос вода-вода

Тепловой насос вода-вода, принцип работы которого основан на извлечении тепла из подземных вод, достаточно сложен в установке. Температура воды на глубине целый год постоянна – около +10 градусов. Для установки такого теплового насоса требуется анализ глубины водного горизонта, количества, качества и чистоты воды.

Его производительность по теплу или холоду не зависит от атмосферных условий или смены сезона. Коэффициент преобразования энергии у водяного теплового насоса высокий, COP до 5 и выше, но установка и обслуживание проблематичны.

Тепловой насос вода-вода для отопления – выгодный вариант, только при условии грамотного подбора и расчета оборудования, а также высококвалифицированного монтажа и пуско-наладки.

Цена геотермального и водяного насосов велика из-за необходимости проведения предварительных изысканий и дорогих монтажных работ.

Тепловой насос воздух-вода

Такой теплонасос более доступный по цене и установке. Он наиболее подходит для интеграции в модернизируемую систему отопления, а также легко и устанавливается и быстро окупается при внедрении в новом доме.

Поскольку его тепловая производительность зависит от наружной температуры воздуха, воздушный тепловой насос выгодно использовать в бивалентных схемах, с резервным – вторым источником тепла.

Общая мощность теплового насоса с резервным источником становится чуть не вдвое меньше, как и его стоимость, но энергоффективность и экономичность общей системы теплообеспечения остается оптимальной.

Различают моноблочную компоновку или комплект, включающий внешний и внутренний блоки. Воздушный инверторный тепловой насос точно и экономно отвечает на приоритетные нагрузки по теплу, ГВС или по холоду. Коэффициент энергоэффективности таких систем – до 5 и более, они способны работать даже при наружной температуре до -25°C. Это наиболее популярные тепловые насосы для внедрения в умеренном климате на большей части территории Украины.

Такие модели – доступный по климатическим условиям вариант для быстро окупаемого проекта модернизации отопления или установки в новом доме как в регионе Киева, так и в Днепре, Львове, Одессе или Харькове.

Пример: эффективный и качественный тепловой насос Mycond, который отличается надежной комплектацией от ведущих мировых брендов и доступной ценой при полном наборе функциональных возможностей.

Тепловой насос воздух-воздух

Использующий тепло вентиляционного или наружного воздуха, этот теплонасос схож по схеме работы на кондиционер «охлаждение/обогрев», но с приоритетом работы на отопление. Это недорогой тепловой насос, популярная в Европе и Украине система для сокращения затрат на отопление дома. Кроме того, такие теплонасосы могут быть оборудованы комплектом для подготовки горячей воды и отличаются высокими показателя сезонной энергоэффективности.

Имеются также другие схемы теплонасосных систем:

  • тепловой насос грунт-воздух,
  • тепловой насос рассол-вода,
  • тепловой насос вода-воздух, и другие.

Тепловые насосы используются для нагрева воды для бассейнов или для технологических процессов, во многих промышленных сферах или в строительстве для отопления любых коммерческих объектов.

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловой насос — самый перспективный и прогрессирующий способ отопления на сегодняшний день. Причем, если в странах Европы и в США это давно привычный источник тепловой энергии для системы отопления, то в постсоветских странах популярность тепловых насосов начала расти относительно недавно.

Тепловой насос в Украине «появился» лет 10 с небольшим назад. В то время экономических обоснований установки теплового насоса не было. Дешевый природный газ не побуждал людей к экономии, а относительно высокая стоимость электроэнергии делали использование теплового насоса не выгодным.

В определенные периоды независимости Украины стоимость тепловой энергии, полученной от теплового насоса, иногда была выше стоимости тепловой энергии, полученной при сжигании природного газа в газовом котле, хотя во многих развитых странах отапливаться тепловым насосом всегда было дешевле в несколько раз чем газовым котлом.

И только с началом роста цен на природный газ, отопление дома тепловым насосом начало получать свое экономическое обоснование.

Как работает тепловой насос?

По своей сути тепловой насос – это холодильная машина, которая охлаждает источник тепла (грунт, грунтовые воды, воздух и т.д.), забирая с него тепло, и нагревает этим теплом воду, как теплоноситель для системы отопления здания.

При этом практически каждый тепловой насос воздух-вода может работать в другую сторону, как классический кондиционер, а для тепловых насосов грунт-вода работа на охлаждение доступна опционально.

Многим работа теплового насоса не понятна с первого раза. Ведь как можно забрать тепло у уличного воздуха с температурой ниже нуля и в тот же момент этим теплом нагреть воду в системе отопления?

Все дело в том, что в работе теплового насоса на отопление используется попеременное испарение и конденсация хладагента (фреона). Испарение фреона происходит за счет энергии низкопотенциального источника тепла. Для этого в контуре фреона создается низкое давление, при котором температура испарения фреона становиться близкой к температуре возобновляемого источника тепла.

 После газообразный фреон попадает в компрессор, где многократно повышается давление. Вследствие резкого повышения давления, температура фреона растет и превышает температуру отопительной воды. Теперь отопительная вода может нагреться от фреонового контура.

Тепло с фреона отбирается, после чего дальше по контуру происходит уменьшение давления в контуре и хладагент уже в жидком состоянии опять поступает в теплообменник первичного контура, для отбора тепла у возобновляемого источника энергии.  

Отопление тепловым насосом

Отопление тепловым насосом — самый дешевый вариант. А если еще использовать тариф для электроотопительного оборудования и ночной тариф, то стоимость отопления тепловым насосом может быть более чем в 5 раз ниже отопления газовым котлом. 

В случае, если природного газа нет, тепловой насос для отопления дома становится иногда чуть ли не единственным вариантом.

Тепловые насосы для отопления — это автономный источник тепла, не требующий постоянного ухода и присмотра (как твердотопливные котлы), не требующий мощных электрических вводов (как электрокотлы), способный работать и на охлаждение, снижающий затраты на отопление в разы и т.д.

Тепловой насос для отопления и не только

«Тепловой насос нужен исключительно для отопления» — такая ассоциация складывается у многих людей.

Но отопление тепловым насосом – это не все, что можно получить, установив его. Отопление тепловым насосом, горячее водоснабжение, кондиционирование – все эти задачи теперь можно решить с помощью одного оборудования.

Если в зимнее время используется насос используется для отопления, то в летнее время его можно использовать для охлаждения дома. При этом круглый год можно получать горячую воду, а в летний период она может нагреваться бесплатно за счет тепла, которое отводится при охлаждении здания.

Тепловой насос подходит исключительно для жилого дома? 

Это давно уже не так.

Тепловые насосы IDM имеют очень широкий модельный ряд из большого разнообразия мощностей и комплектаций, благодаря чему их можно применять для отопления дома, коммерческого или производственного здания, а также для обеспечения тепловой энергией технологических процессов.

Теперь в Украине представлено самое передовое оборудование Европы – тепловые насосы IDM, которые  можно купить, обратившись к официальным представителям в Киеве, Одессе, Каменце-Подольском или к нашим партнерам по всей Украине.

Тепловые насосы IDM (Австрия)

Тепловые насосы IDM – это объединение многолетнего опыта, концентрации на одном продукте и фамильных ценностей.

Компания IDM – фамильное предприятие, которое было создано в 1977 году. Сегодня это самый крупный производитель тепловых насосов в Австрии, специалисты которого сосредоточены на разработке и проектировании тепловых насосов и сопутствующего оборудования.

За более чем 40 лет работы австрийским специалистам удалось создать широкую линейку тепловых насосов:

  • тепловые насосы воздух-вода мощностью от 3 до 60 кВт;
  • тепловые насосы грунт-вода мощностью от 3 до 280 кВт;
  • тепловые насосы вода-вода мощностью от 3 до 360 кВт.

Более того даже самые мощные модели можно объединять в каскады, получая еще большую мощность.

Таким образом с помощью тепловых насосов IDM возможно отопление зданий площадью в несколько десятков тысяч квадратных метров. Более того, цена на оборудование большей мощности дешевле, чем на несколько единиц аналогичной суммарной мощностью – это существенно снижает стоимость капитальных затрат.

Особенности тепловых насосов IDM

Тепловые насосы IDM – это не только оптимальная цена и низкая стоимость тепла – это еще и ряд преимуществ:

  • технология HGL – низкая стоимость горячей воды;
  • тепловые насосы больших мощностей – низкая цена установок для больших зданий;
  • объединение в каскады;
  • купить тепловой насос можно в официальных представительствах — Киев, Одесса;
  • партнеры по всей Украине;
  • реверсивные модели для мощного охлаждения;
  • до 6 лет гарантии;
  • просмотр истории работы через SmartAnalyser;
  • встроенный тепловой счетчик с полным мониторингом производства тепла и холода;
  • система фреш для нагрева горячей воды;
  • интеграция с фотопанелями;
  • пассивное охлаждение на всех мощностях;
  • контроль систем поверхностного охлаждения;
  • управление климатом в каждом помещении – снижение стоимости отопления;
  • удаленное управление с системой Navigator;
  • регулярные обновления ПО удаленно;
  • высокие СОР – низкая цена тепловой энергии;
  • и другие

Отопление тепловым насосом – это давно уже норма во всех развитых странах мира. Это забота об окружающей среде, низка цена отопления, независимость от стоимости газа и т.д.

Источник: https://idm.ua/production/

Как работает тепловой насос для отопления дома?

Время чтения: 5 минутНет времени?

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Извлечение тепла из грунта и водных источников – не такое уж новшество. Западный мир давно использует геотермальную энергию для отопления жилья. Все актуальнее эта тема становится по мере того, как у коммунальщиков растут цены. Тепловой насос для отопления дома даёт возможность экологично, безопасно и бесплатно согреть батареи.

Тепловой насос обогревает дом природным теплом

Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, достоинства и недостатки

Образец подобного тепловому насосу устройства есть в каждом доме – это холодильник. Он вырабатывает не только холод, но и тепло – это заметно по температуре задней стенки агрегата. Подобный принцип заложен и в тепловом насосе – он набирает термальную энергию из воды, земли и воздуха.

Принцип работы и устройство

Составляющие отопительной системы

Система работы устройства следующая:

  • вода из скважины или водоёма проходит через испаритель, где её температура падает на пять градусов;
  • после охлаждения жидкость попадает в компрессор;
  • компрессор сжимает воду, увеличивая её температуру;
  • нагретая жидкость перемещается в теплообменную камеру, где отдаёт своё тепло системе отопления;
  • остывшая вода возвращается к началу цикла.

Система отопления с тепловым насосом

Системы отопления на основе теплонасосных установок имеют три составные части:

  • Зонд – змеевик, расположенный в воде или земле. Он собирает тепло и передаёт его в устройство.
  • Тепловой насос – прибор, извлекающий термальную энергию.
  • Сама система отопления, включающая теплообменную камеру.

Плюсы и минусы устройства

Сначала о положительных сторонах подобного отопления:

  • Сравнительно небольшие энергозатраты. На отопление расходуется только электроэнергия, причём её потребуется гораздо меньше, чем, например, на отопление с помощью электроприборов. В тепловых насосах есть коэффициент преобразования, указывающий выход тепловой энергии по отношению к затраченной электрической. Например, если значение «ϕ» равно 5, значит на 1 киловатт в час расхода электричества придётся 5 киловатт тепловой энергии.

Тепловой насос  не требует никакого специального ухода или расходных материалов

  • Универсальность. Эта отопительная система может устанавливаться в любой местности. Особенно это актуально для удалённых районов, где отсутствуют газовые магистрали. При невозможности подключения электроэнергии насос может работать на дизельном или бензиновом двигателе.
  • Полная автоматизация. В систему не нужно добавлять воду или следить за её работой.
  • Экологичность и безопасность. Теплонасосная установка не производит никаких отходов и газов. Устройство не может случайно перегреться.
  • Такой агрегат может не только отапливать дом зимой при температуре воздуха до минус пятнадцати градусов, но и охлаждать его летом. Такие функции есть в реверсивных моделях.

Принцип реверсивности в работе теплового насоса

  • Длительный период эксплуатации – до полувека. Примерно раз в двадцать лет может потребоваться замена компрессора.

Есть у этой системы и свои недостатки, о которых нельзя не упомянуть:

  • Цены. Тепловой насос для отопления дома – не дешёвое удовольствие. Окупится эта система не раньше, чем через пять лет.
  • В местности, где зимняя температура опускается ниже пятнадцати градусов мороза, для функционирования устройства потребуются дополнительные источники тепла (электрические или газовые).
  • Система, забирающая тепловую энергию из земли, нарушает экосистему участка. Урон не значительный, но следует это учитывать.

Устройство забирает тепло из грунта, понижая его температуру, это может неблагоприятно сказаться на корневой системе деревьев и кустарников

«При желании можно изготовить тепловой насос для отопления дома из холодильника своими руками. Но для этого понадобятся определённые технические познания.» 

Какой насос выбрать

Установки различаются по источнику тепловой энергии и способу её передачи. Существует пять основных видов:

  • Вода-воздух.
  • Грунт-вода.
  • Воздух-воздух.
  • Вода-вода.
  • Воздух-вода.

Исследование участка

Перед монтажом отопительной системы важно исследовать особенности участка. Это исследование поможет определиться, какой источник термальной энергии станет оптимальным вариантом. Проще всего, если рядом с домом есть водоём. Этот факт освободит от необходимости проводить земляные работы. Ещё одно практичное решение – использовать участок, на котором постоянно дует ветер. Если нет ни того, ни другого, придётся остановиться на земляных работах.

Сравнение КПД разных систем отопления

Система отопления может иметь два варианта монтажа:

  • с применением зондов;
  • с установкой подземного коллектора.

Насос грунт-вода и варианты установки

Геотермальные зонды обычно устанавливают на небольшом участке, площадь которого не позволяет проложить большой трубопровод. Для установки этой системы потребуется оборудование для бурения, так как глубина скважин должна быть не менее ста метров, диаметр – двадцать сантиметров. В такие скважины опускаются зонды. Количество скважин влияет на производительность отопительной системы.

Если площадь участка достаточно большая, можно обойтись без бурения и установить горизонтальную систему. Для этой цели змеевик закапывают на полутораметровую глубину. Этот вариант системы считается самым стабильным и безотказным.

Насос вода-вода: простая установка

Тепловой насос для отопления дома вода-вода подходит для участков с водоёмами. Для трубопровода можно использовать обычные полиэтиленовые трубы. Собранный коллектор перемещают к пруду и там опускают на дно. Это один из самых дешёвых вариантов монтажа, который возможно выполнить самостоятельно.

Установка змеевика на водоеме

Тепловой насос воздух-воздух: цена монтажа

На участке, где постоянно присутствуют ветра, подойдёт система, использующая тепловую энергию воздуха.  Монтаж в этом случае тоже не потребует особых затрат, его можно выполнить своими руками. Потребуется лишь установить насос не далее, чем за двадцать метров от дома в самом продуваемом месте.

Принцип работы установки воздух-воздух

Тепловой насос для отопления дома: цены и производители

Теплонасосные установки на российском рынке представлены продукцией фирм Vaillant (Германия), Nibe (Швеция), Danfoss (Дания), Mitsubishi Electric (Япония), Mammoth (США)Viessmann (Германия). Не уступают им в качестве и российские производители SunDue и Henk.

Агрегат  Nibe легко впишется в интерьер дома

Для отопления дома площадью сто квадратных метров потребуется десятикиловаттная установка.

Таблица 1. Средняя стоимость разных типов насосов мощностью 10 киловатт

ИзображениеТип насосаСтоимость оборудования, рубСтоимость монтажных работ, руб
Грунт-вода Импортные производители От 500 000 От 80 000
Грунт-вода отечественные производители От 360 000 От 70 000
Воздух-вода Импортные производители От 270 000 От 50 000
Воздух-вода Отечественные производители От 210 000 От 40 000
Вода-вода импортные производители От 230 000 От 50 000
Вода-вода отечественные производители От 220 000 От 40 000

Цена под ключ теплового насоса в среднем составляет около 300 – 350 тысяч рублей. Самым бюджетным вариантом считается система «воздух-вода», так как она не требует осуществления дорогостоящих земляных работ.

«Система воздух-вода требует меньше вложений на установку, но при этом требует больше расходов на эксплуатацию.»

Самостоятельный монтаж

Учитывая цены тепловых насосов для отопления дома, этот вид отопительных систем нельзя назвать самым дешёвым. Можно сократить расходы при помощи самостоятельного монтажа насоса, но стоит помнить, что неправильная установка чревата потерей КПД устройства.

С чем придётся столкнуться в ходе самостоятельного монтажа:

  • вся система должна быть включена в единый комплекс, включающий в себя скважины, насос, гидравлическую обвязку, автоматическое управление, отопительную систему;

Система отопления с теплонасосной установкой включает в себя целый комплекс агрегатов

  • работа по проектированию системы должна учитывать технические характеристики теплового насоса;
  • глубина термальных скважин должна подходить к мощности устройства, потребуется проведение тампонажа;
  • геотермальные зонды, работающие в суровых эксплуатационных условиях, желательно дублировать в каждой скважине;
  • батареи, конвекторы, тёплый пол в доме должны быть связаны с работой теплонасосной установкиа для эффективного отопления.

Есть ли смысл рисковать самостоятельной установкой при приобретении такого дорогостоящего оборудования?

Таким образом, если принято решение купить тепловой насос для отопления дома, цена профессионального монтажа должна быть включена в смету.

Из опыта эксплуатации

  • Подземные коллекторы могут нанести вред садовым растениям, это следует учитывать при установке системы.
  • Агрегат не обязательно устанавливать в подвальном помещении, он может быть расположен в ванной комнате или кухне. При установке стоит учитывать, что устройство не бесшумное.
  • Один раз в неделе нужно прогревать коллектор до шестидесяти градусов, чтобы предотвратить размножение в системе бактерий.

Итоги

Тепловой насос – довольно дорогостоящее устройство, которое окупится минимум через пять – семь лет. Но если учитывать долговечность работы системы, около полувека, то это выгодное приобретение.

такое устройство позволит отапливать дом даже при отсутствии газовых и электрических сетей. Эта система отопления пожаробезопасна и эффективна, работает в автоматическом режиме и не требует специального обслуживания.

Но чтобы добиться таких результатов, нужно доверить монтаж оборудования профессионалам.

: тепловой насос из кондиционера своими руками

Источник: https://gscomplect.com/kak-rabotaet-teplovoy-nasos-dlya-otopleniya-doma/

Геотермальное отопление Кемерово (тепловые насосы)

Компания Геотехника производит проектирование отопления, комплектует и производит монтаж систем геотермального отопления домов (монтаж теплового насоса). Современные технологии стремятся быть энергосберегающими и экономичными, этим требованиям полностью отвечает отопление тепловым насосом. Лучшая стоимость геотермального отопления в области. Отопление коттеджей, отопление домов, котлы отопления (котельное оборудование) на базе тепловых насосов,

Принцип действия системы геотермального отопления очень прост. С помощью теплообменника (геотермального контура) забирается тепло из недр земли и передает его тепловому насосу, который отапливает дом и согревает воду для горячего водоснабжения.

Точно по такому же принципу в вашем доме работает холодильник. Но в холодильнике тепло из камеры переносится наружу, а геотермальная система переносит тепло из окружающей среды в здание.

При правильном проектировании отопления тепловой насос можно использовать как основной котел для отопления.

Эффективное отопление коттеджа – это просто!

На самом деле, так оно и есть. Но «просто» не значит «плохо», а совсем наоборот. Отопление тепловым насосом представляет собой наилучший пример экономичного и экологичного вида отопления.

На сегодняшний день это самое распространенное отопление в Европе и Америке, а у нас считается нетрадиционным или альтернативным. Геотермальный тепловой насос для отопления является самыми экономичными.

1 кВт электроэнергии, затраченный на работу насоса, даёт 4-7 кВт тепловой энергии! Получается, что 3-6 кВт хозяева получают бесплатно!

В настоящее время масштабы использования тепловых насосов для отопления коттеджей в мире:

в Швеции 50% всего отопления домов обеспечивают геотермальные тепловые насосы. В Стокгольме 12% всего отопления коттеджей обеспечивается геотермальными насосами с общей мощностью 320 МВт .

Швейцарии эксплуатируется свыше 60000 тепловых насосов, что экономит 150000 л жидкого топлива, 390000 тонн диоксида углерода и 325 тонн оксида углерода не выбрасывается в окружающую среду.

в Германии предусмотрена дотация государства на монтаж геотермального отопления (установку тепловых насосов)цена теплового насоса стала доступна потребителям.

На сегодняшний день геотермальный тепловой насос является наиболее эффективной энергосберегающей системой отопления и кондиционирования. Реальных альтернатив применению тепловых насосов, с возможностью широкого использования в отоплении, горячем водоснабжении и кондиционировании, на сегодняшний день не существует. Цена на насосы для отопления (котлы отопления на базе ТН) продолжает снижаться.

Преимущества отопления коттеджей котлами отопления на базе ТН

  • Экологичность – использование возобновляемых источников тепла из недр Земли — безграничный запас энергии. Отсутствие продуктов горения и вредных выбросов в окружающую среду.
  • Экономичность – низкие эксплуатационные затраты. Отсутствие дорогостоящего планового техобслуживания.

    Отсутствие затрат на подведение газопровода, выделение большей электрической мощности или емкости для хранения топлива.

  • Независимость – использование тепловых насосов для отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования позволяет быть независимым от тарифов на энергоносители.

  • Ликвидность – установка энергосберегающей системы делает дом коммерчески привлекательным и увеличивает его рыночную стоимость.
  • Комфорт – обеспечение постоянной температуры помещений в любое время года.
  • Надежность – подобные системы применяют во всем мире более 50 лет.

    Срок службы теплового насоса превышает в 2 – 3 раза срок службы котлов отопительных, сжигающих топливо, т.к. отсутствуют элементы нагрева.

  • Безопасность – геотермальные системы отопления взрыво- и пожаробезопасны. Нет ни топлива, ни открытого огня, ни опасных газов или смесей.

    Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Система требует только сезонного осмотра и изменения режима работы. А при управлении автоматикой (Умный дом) совсем не требует контроля.

Система отопления дома

Если мы задумываемся о системе с тёплым водяным полом и тепловым насосом, значит, мы выбираем самое эффективное сочетание. Тепловая энергия “производится” и распределяется очень экономно!
Тепловой насос по сравнению с традиционными котлами экономит до 80% энергоресурсов.

Сравнивая систему отопления водяной тёплый пол с традиционной «радиаторной» отопительной системой, то экономия энергии составляет 15-25%. Более того, отношение затраченной электроэнергии к выработанной тепловой энергии тепловым насосом, КПД теплового насоса, во многом зависит от применяемой системы отопления дома, для которой поставляет тепло тепловой насос.

Чем меньше расчётная температура теплоносителя, тем с большей эффективностью работает тепловой насос! По технических особенностям обычно температура, подаваемая в систему отопления дома из теплового насоса, не превышает 55-60°С, причём температура обратной воды не должна превышать 50°С.

При радиаторной системе отопления дома необходимо специально учитывать температуру теплоносителя и рассчитывать количество отопительных приборов, чтобы использовать теплонасосную установку. При использовании системы отопления водяной тёплый пол производить специальные расчёты не требуется, эти системы как будто созданы друг для друга.

Даже при правильном расчёте радиаторной системы отопления коттеджа использование системы отопления водяной тёплый пол всегда будет более эффективным использованием энергии, накопленной в окружающей среде, потому что температура теплоносителя 30-40 градусов неприемлема при реальных размерах радиаторов. А это 20-25% из общего процента экономии энергии!

Что же получаем в итоге?

Источник: https://geo42.ru/gyeotermalnoe-otoplenie

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как посчитать объем системы отопления
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Дома тепло
Как правильно колоть дрова

Закрыть