Тепловые насосы для отопления дома: Тепловой насос для отопления частного дома. Плюсы и минусы

Содержание

Тепловые насосы для отопления дома. Принцип работы, цены, отзывы

Уют и удобство проживания в частном доме, пожалуй, в первую очередь зависят от таких составляющих, как:

  1. Система отопления дома в холодное время года;
  2. Система охлаждения его помещений летом;
  3. Система горячего водоснабжения, которая должна работать бесперебойно круглый год.

Обычно уже на самых начальных этапах строительства будущие хозяева дома задаются следующими вопросами:

  • Как лучше всего отопить свой дом?
  • Какая система отопления будет наиболее эффективной?
  • Как охлаждать все помещения летом?
  • Как не остаться без горячей воды?

Выбор системы отопления дома

Конечно, выбор отопительной системы и самого оборудования зависит от запланированного вами бюджета. Традиционные системы отопления на природном газе подразумевают относительно небольшие первоначальные затраты на покупку газового котла и его установку, но ежемесячные платежи за потребление «голубого топлива» с каждым годом стремительно растут, заставляя будущих домовладельцев искать альтернативу.

Часто в дополнение к газовому котлу устанавливают пиролизный, или твердотопливный, котел, который хотя и экономичнее газового, но также не лишен недостатков.

Сегодня все больше и больше наших потребителей следуют примеру европейцев, устанавливая хотя и не дешевые, но самые эффективные системы отопления дома на тепловых насосах.

Преимущества тепловых насосов

Воздушный и геотермальный тепловые насосы Heliotherm

Тепловой насос – устройство, которое забирает низкопотенциальное тепло из воздуха, грунта или воды и, предварительно подогрев его, переносит в дом. Особенность тепловых насосов в том, что они способны отопить дом зимой, а летом – охладить его. Кроме того, такое оборудование обеспечивает бесперебойное горячее водоснабжение.

То есть для работы теплового насоса

не нужен дорогой газ или пелеты. Чтобы отопить дом, данное оборудование использует бесплатное тепло атмосферы и всего лишь немного электрической энергии для работы компрессора.

В итоге получается самая энергоэффективная система отопления дома на тепловом насосе, в пользу которой говорят следующие факты:

1. Постоянно обеспечивает теплом ваш дом в холодное время года. Интенсивность и время отопления можно регулировать удаленно с помощью смартфона или автоматически, в зависимости от температуры за окном.

2. Имеет функцию пассивного охлаждения летом при практически нулевых затратах на электрическую энергию. Чистый и свежий воздух – залог здоровья и благополучия обитателей частного дома.

3. Бесперебойно снабжает весь дом свежей горячей водой, которой будет достаточно для всех проживающих в помещении.

Обязательно нужно отметить то, каким именно образом происходит отопление дома тепловым насосом. Оборудование может передавать тепло в дом такими способами, как:

  • традиционное радиаторное отопление;
  • отопление с использованием системы теплых полов и стен;
  • комбинированные способы отопления;
  • воздушное отопление по системе вентиляционных каналов.

Практика показывает, что наиболее эффективный вариант отопления дома тепловым насосом – это применение системы теплых полов и стен. Такой способ отопления помещений наиболее эффективен и позволяет постоянно поддерживать комфортную температуру во всем доме.

Типы тепловых насосов

Для отопления дома чаще всего используют один из трех типов тепловых насосов:

  • Геотермальный тепловой насос (тепловой насос «грунт-вода») извлекает тепловую энергию из грунта (земли) с помощью системы коллекторов, которые уложены в скважинах или распределены по участку. Данный тип оборудования наиболее эффективен, так как в любое время года на глубине 1,5-2 метра температура грунта не опускается ниже 5-8°С.
  • Воздушный тепловой насос (тепловой насос «воздух-воздух») извлекает тепло из воздуха, подогревает до необходимой температуры и транспортирует в дом. Установка не занимает много времени, но в холодные периоды такая система менее эффективна, чем грунтовые тепловые насосы.
  • Водяной тепловой насос (тепловой насос «вода-вода») использует тепло грунтовых вод для отопления помещений в доме. Также отмечается высокой эффективностью, но установка возможна в том случае, если имеется водоем возле участка.

Геотермальный тепловой насос Heliotherm

Подбор теплового насоса для отопления дома следует доверять профессионалам с большим опытом работы. Иначе в работе системы отопления и горячего водоснабжения дома могут возникнуть сбои, которые повлекут за собой значительные затраты.

Почему выгодно отапливать дом тепловым насосом?

В большинстве случаев мы рекомендуем нашим клиентам устанавливать систему отопления на грунтовом тепловом насосе. Такой способ отопления дома имеет ряд неоспоримых преимуществ:

1. Самая эффективная система отопления дома на сегодняшний день.

2. Наименьшие ежемесячные затраты по сравнению с газовым или пеллетным отоплением.

3. Отопление и охлаждение в одной системе. Не нужно дополнительно устанавливать кондиционер.

4. Локальный и удаленный контроль. Вы можете следить за климатом в доме и управлять им с помощью термостата, расположенного в доме, или смартфона через интернет.

5. Возможность сделать систему полностью автономной благодаря сочлененным коллекторам и солнечным батареям. Теперь очередное повышение цен на энергоносители Вас не затронет.

В то же время следует сказать, что наибольшие затраты ожидают хозяев при покупке и установке оборудования для отопления дома тепловым насосом (от 10-15 тысяч евро «под ключ»). Поэтому к выбору оборудования и монтажной организации подходить следует особо тщательно.

Наш многолетний опыт подтверждает: отопление дома тепловым насосом – самое верное решение, которое только может принять будущий домовладелец. Один раз установив систему, вы не только зимой, но и летом будете убеждаться в ее эффективности, экономичности, снова и снова хвалить самого себя за правильное решение.

Если у вас возникли вопросы, пожалуйста, обращайтесь к нашим специалистам. Вы получите профессиональную консультацию по вашему проекту.

 

Тепловые насосы воздух – воздух и воздух – вода

 Тепловой насос воздух-вода для отопления дома 

  Для отопления жилого дома площадью 100-120 кв.м вам понадобится тепловой насос подогревающий воду к примеру Cooper&Hunter CH-HP12SINKM, отличается высокой надежностью (завод Gree, компресоры Daikin) и доступной ценой. Если вы хотите уложится в бюджет, то альтернатива из теплового насоса воздух – воздух, к примеру можно купить два тепловых насоса Cooper&Hunter CH-S12FTXAM2S Supreme .

Интернет-магазин «Климавент» предлагает вашему вниманию большой выбор тепловых насосов для отопления дома воздух воздух и воздух-вода. Воздушные тепловые насосы – это современное высокотехнологичное климатическое оборудование, работающее по тому же принципу, что и инверторные кондиционеры типа «сплит-система» или геотермальные насосы. Основная особенность заключается в том, что эти устройства предназначены для использования в качестве отопительных приборов.

 Наш ассортимент

В нашем каталоге представлена продукция ведущих мировых брендов, таких как Cooper&Hunter и Electrolux, обладающие множеством достоинств:

  • Высокое качество исполнения и сборки;
  • Элегантный дизайн, привлекательный внешний вид;
  • Простота применения;
  • Оптимальное соотношение цены, мощности и производительности;
  • Низкое потребление электрической энергии;
  • Надежность, практичность, долгие сроки службы;
  • Быстрый обогрев помещения;
  • Превосходные эксплуатационные характеристики;
  • Отличная функциональность.

Если вы хотите недорого купить тепловой насос воздух воздух / вода для дома в Москве и Подмосковье то лучшим решением будет обратиться к нам. Мы всегда готовы помочь вам с подбором модели, которая будет стоить достаточно дешево и выполнять свои функции на все 100%. Оформить заказ вы можете из каталога на сайте или по телефону.

Доставку мы производим по Москве, Московской области и всей России, также предоставляем услуги монтажа.

 Мы предлагаем отличные условия:

  • Широкий ассортимент;
  • Доступная стоимость тепловых насосов для отопления дома;
  • Высококачественная брендовая продукция;
  • Оперативная доставка по России;
  • Профессиональный монтаж;
  • Выгодные акции и спецпредложения;
  • Консультация и помощь в выборе.

Как выбрать тепловой насос для отопления дома так, чтобы потом не жалеть?

Разберем три типа тепловых насосов: геотермальный (земляной), гидротермальный (водный) и аэротермальный (воздушный).

Аэротермальный (воздушный) тепловой насос

Прежде всего, оцените бывают ли в вашей местности температуры ниже -15 градусов или ниже -20 градусов более 7 дней подряд. Если такие низкие температуры в отопительный сезон не характерны, то выбирайте лучше всего воздушный тепловой насос. Эта система существенно дешевле остальных типов и гораздо проще в установке. Например, обычная сплит-система — это уже воздушный тепловой насос.

Гидротермальный (водный) тепловой насос

Если на участке вблизи места установки теплового насоса (обычно это котельная в доме), расположен хотя бы средних размеров водоем (желательно, чтобы водоем был полностью на вашей территории), то стоит рассмотреть вариант установки гидротермального теплового насоса, который часто называют тепловой насос вода-вода. Он, как правило, дешевле геотермального теплового насоса. При выборе данного типа обязательно надо рассчитать хватит ли накопленной энергии водоема на отопление тепловым насосом в течение всего отопительного периода. Для данного расчета лучше обратиться к специалисту.

Геотермальный (земляной) тепловой насос

Осталось рассмотреть геотермальный тепловой насос. Сложно назвать случай, когда установить такой не удавалось, но кое-что учесть необходимо.

Подъезд спецтехники

С некоторыми установщиками придется пропускать громоздкую буровую машину на базе «Урал», которая будет беспощадна к вашим клумбам, газонам, забору и ландшафту. В нашей компании проще. Буровые установки, которые мы используем, можно пронести даже через калитку. Рекомендуем спросить установщика тепловых насосов о технике и сделать выбор в пользу мобильных малогабаритных установок. В итоге, установка будет практически без грязи и без изменения процессов на вашем участке.

Схема подземных коммуникаций участка

Это очень важный момент, о котором забывают иногда и сами установщики, поэтому рекомендуем позаботиться о данном моменте самостоятельно и заранее.

Линии электропередачи: позаботьтесь лишь об отсутствии механических повреждений из-за бурильных работ и укажите специалисту где они проходят.

Линии водоснабжения и жидких бытовых отходов: очень важно не только указать на места их пролегания непосредственно перед установкой, но и продумать расположение котельной. Надо рассчитать так, чтобы геотермальные зонды проходили на протяжении всей своей длины на расстоянии, как минимум, 1,5 метра от коммуникаций, иначе они могут заморозить жидкость в трубах. Также, лучше избегать перекрещивания зондов и трубопроводов.

Тепловой насос для отопления дома. Принцип работы

В условиях растущих цен на топливо многие задумываются о снижении расходов. Учёные ломают голову над получением дешёвой энергии и максимальном использовании сил природы. Именно на простых законах физики и использовании природных стихий построен принцип действия теплового насоса.

 

Содержание статьи

Понятие теплового насоса и принцип его работы

Если сильно упростить структуру насоса, производящего тепло, то получится работа холодильника или кондиционера, но в более глобальном масштабе. Такая тепловая установка не требует топливного котла. Её нужно правильно смонтировать и подключить к источнику электропитания. Это вовсе не обозначает, что насос отапливает дом электричеством — киловатты тратятся на функционирование системы.



 

Устройство насоса

Принцип действия теплового насоса не особо отличается от выбранного вида — тепло забирается во внешней среде и передаётся в дом. Такие установки имеют всего три главных компонента:

  • Зонд, собирающий тепло.
  • Сам тепловой насос, включая компрессор.
  • Система отопления здания с теплообменной камерой.

Первый и последний пункт теплонасосной установки — это трубы и радиаторы. Теплообменный зонд представляет собой большой горизонтальный змеевик, вертикальные трубы или открытый забор воды из естественного водоёма. Суть системы заключается в самом насосе. В нём 6 составляющих:
  • капилляр;
  • хладагент;
  • компрессор;
  • испаритель;
  • конденсатор;
  • терморегулятор.

Принцип работы теплового насоса



Такая установка условно «отбирает» тепло у природных носителей и передаёт их с систему отопления. По такому же принципу работает обычный холодильник — он забирает «лишние» градусы из морозильной камеры и выводит их на воздушный теплообменник на задней стенке. Хотя это лишь один из видов обмена тепловой энергии, связанный с воздухом, есть и другие виды.
Вернуться к содержанию
 

Разновидности тепловых насосов

Общий принцип теплонасосных установок заключается в обмене температур между носителями. Тепло первичного источника передаётся системе отопления без использования топлива. Эти источники можно поделить на 3 группы:

  • геотермальные;
  • аэротермические;
  • гидротермальные.

Это три разных стихии — воздух, вода и земля. Именно от этих природных носителей тепловой энергии происходит отопление дома. Помимо отличий в «стихии» установки отличаются и типом монтажа. Они делятся на 2 вида:
  • Открытого типа.
  • Закрытых разновидностей.

Контур геотермального теплового насоса



Каждый из видов теплонасосных установок имеет свои плюсы и минусы. В ряде случаев из-за особенностей монтажа определённые разновидности просто невозможны в конкретном месте. Другие нерентабельны или низкоэффективны в определённых регионах, хотя в других местах они наиболее выгодны.
Вернуться к содержанию
 

Достоинства и недостатки насосов разных видов

Наиболее простой и быстромонтируемый вид теплоустановки — это аэротермический. Теплообмен происходит с воздухом, не требуя монтажа большого количества оборудования. Плюсами являются:

  • лёгкость установки без труб и радиаторов;
  • безопасность и экологичность эксплуатации;
  • возможность использования в летнее время для охлаждения.

Минусами этого типа установок признана её неэффективность в холодных регионах. Уже при 0 градусов Цельсия аэротермическая установка работает с 50% мощностью. При падении температуры до минус 20 С использование воздушного насоса становится нерентабельным. Эта установка не подходит для регионов с сильными морозами, также её монтаж будет не рентабельным в местах с частым безветрием.

Насос вода-вода требует более сложного монтажа и соблюдения обязательного условия — на участке должен быть водоём, непромерзающий зимой до самого дна. Это является недостатком такой установки, в ряде случаев её просто невозможно смонтировать. Преимуществами этой системы являются высокая эффективность, возможность эксплуатации в морозы и более низкая стоимость установки относительно геотермальной.

Схема теплового насоса вода-вода



Установка грунт-вода, использующая в качестве теплоносителя землю, одна из самых сложных в монтаже. Это один из недостатков установки, вне зависимости от горизонтального или вертикального расположения зонда. Помимо этого к минусам можно отнести невозможность использования земли для с/х нужд при горизонтальном змеевике и невозможность самостоятельной установки при вертикальном расположении.

Список плюсов значительно шире:

  • длительный срок работы при разовых вложениях;
  • максимальная эффективность при любой погоде;
  • эксплуатация и на охлаждение, и на обогрев здания;
  • возможность использования в регионах с сильными морозами.

Теплонасосные установки уверенно завоёвывают внимание владельцев частных домов и компаний, имеющих малоэтажные строения. Этот вид отопления позволяет серьёзно снизить расходы на обогрев, снижая стоимость эксплуатации жилых и офисных зданий. Почти все виды установок возможно смонтировать самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов. Для этого достаточно лишь приобрести сам насос и расходные материалы, а также ознакомится с особенностями монтажа.
Вернуться к содержанию
 

Особенности монтажа теплового насоса

Почти все теплонасосные установки допускают возможность самостоятельного монтажа. Возможность самому установить насос при вертикальном расположении зонда исключена — требуется бурение скважины на глубину не менее 100 метров. Во всех остальных случаях достаточно соблюсти простые требования.

Монтаж теплового насоса – это трудозатратное дело



 
Минимальные требования

Система вода-вода не может функционировать без поверхностного водоёма в шаговой доступности при самостоятельной установке. Возможен монтаж силами профессионалов вертикальной системы, если есть источник подземных вод.

Горизонтальный грунтовой насос требует наличия свободного участка земли, незанятой под огород, сад и не имеющей тяжёлых строений. При этом его площадь должна в 2─4 раза превышать размер земли, занятой отапливаемым строением. Система вода-воздух или воздух-воздух требует хотя бы минимальной ветрености и должна быть установлена не более, чем в 20 метрах от здания.

Устройство теплового насоса требует наличия обязательного источника электропитания. При невозможности подключения насоса к стационарному электроснабжению допускается использование бензинового или дизельного генератора.


Вернуться к содержанию
 
Монтаж воздушного теплового насоса

По сути, эта система представляет собой большой кондиционер в случае принципа воздух-воздух. В этом случае процесс монтажа прост — необходимо выбрать правильное месторасположение и обеспечить вход воздуховода в здание с обязательной установкой фильтров.

При выборе места установки воздухозаборников нужно учесть шум, производимый ими в работе. А также требуется обеспечить возможный отход конденсата для предотвращения обледенения. Воздушный теплонасос наиболее простой в монтаже.
Вернуться к содержанию
 

Установка водяного горизонтального насоса

Сначала необходимо собрать геоконтур из обычных полимерных труб необходимо при помощи грузил опустить на дно водоёма вместе с испарителем. Допустима установка в водоёмах со сточными или промышленными водами, не повреждающими полимер.

Теплообменник водяного горизонтального теплового насоса



Этот способ более простой, чем монтаж системы вода-грунт, но не всегда возможен из-за отсутствия водоёма. По стоимости оборудования и проводимых работ он входит в ту же ценовую категорию, что и воздушный насос, но имеет более высокий уровень КПД.
Вернуться к содержанию
 
Монтаж горизонтального насоса грунт-вода

Эта система наиболее популярна в частном секторе. Она понятна для самостоятельного монтажа, но требует большого объёма земляных работ. Возможно простое «U-образное» расположение труб под землёй на большое расстояние или же монтаж змеевидной системы на ограниченном участке.

Необходимо учесть, что для получения 1 кВт тепловой энергии требуется 50 кв. м. коллекторов. При змеевидном расположении труб они должны быть удалены друг от друга на расстояние в 0,7─1 м. КПД горизонтальной системы при правильном монтаже достигает 3─5 кВт тепловой энергии на один потраченный киловатт электричества.
Вернуться к содержанию
 

Вертикальные насосные установки

Самостоятельно смонтировать вертикальный насос невозможно — требуется бурение на глубину не менее 100 м. Для начала необходимо оплатить и получить разрешение на скважину. Такие теплонасосные установки наиболее дорогие, но максимально эффективные.


При монтаже вертикальной системы вода-вода открытого типа с использованием подземных водоёмов возможны дополнительные бонусы. Эта система позволяет одновременно обеспечить здание автономными источниками питьевой воды.
Вернуться к содержанию
 
Нюансы расчётов при установке теплового насоса

Поняв, как работает тепловой насос, необходимо правильно рассчитать его мощность. Расчёт теплового насоса кажется простым только на первый взгляд. Лучше всего доверить эту работу специалистам, особенно если здание находиться в регионе с холодным климатом.

Грунтовый теплообменник вертикального теплового насоса



При самостоятельных расчётах применяется формула с такими данными:
  • R — теплопотери здания;
  • V — объёмы дома в м³;
  • T — максимальный перепад температур дом-улица;
  • k — коэффициент теплопроводности здания (СНиП).

Сама формула выглядит так: R=k*V*T. Единицей измерения результата умножения являются ккал. Для перевода их в кВт необходимо произвести деление на 860. Полученный результат покажет максимально необходимую мощность насоса.
Вернуться к содержанию
 

Случаи низкой рентабельности насоса

Неправильные расчёты могут привести к недостаточной мощности. В тёплых областях это приведёт к монтажу излишне мощной системы, но в морозных регионах не позволит качественно отапливать здание.

Выше сказано, что воздушный насос неэффективен при морозах в минус 20 С. На самом деле сейчас уже существуют модели, способные функционировать при температуре в минус 32 С, оставаясь рентабельными. Пока такие системы реализуются по очень высокой стоимости и их эксплуатация обоснована только при невозможности выбора другого вида отопления.

А также необоснованные затраты будут при монтаже вертикальных систем в тёплых регионах. Их применение будет обоснованным только в очень жарком климате в случае эксплуатации с целью охлаждения при выборе реверсивных моделей насосов. Монтаж вертикальных систем в тёплых регионах для отопления нерентабелен — окупаемость установки с 5─7 возрастёт до 15─20 лет.

Если теплонасосная установка уже запланирована на этапе строительства дома, то стоит заранее рассчитать монтаж системы тёплых полов. Это наиболее выгодная система отопления с использованием тепловых насосов. Подключение к действующей радиаторной системе также эффективно, но менее рентабельно.
Вернуться к содержанию
 

Опрос

Примите участие в опросе!

 Загрузка …
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

Принцип работы геотермального теплового насоса

Большинство населения пока не знакомы с понятием “тепловой насос”, но постоянно используют тепловые насосы в обычных холодильниках и кондиционерах.
Холодильники и кондиционеры стали настолько надежными, удобными и привычными, что мы перестали обращать внимание на их работу.
Таким же привычным является отопление зданий геотермальными тепловыми насосами, например для жителей Евросоюза. Геотермальный тепловой насос по принципу работы похож на обычный кондиционер реверсивного типа ( отопление и охлаждение). В отличие от кондиционеров, геотермальный тепловой насос адаптирован для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах. Главная проблема кондиционеров – уменьшение производительности и остановка кондиционеров при минусовых температурах, когда отопление наиболее важно. Эта проблема решена в геотермальных тепловых насосах. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого спсоба отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной климатической установке.


Технические подробности роботы тепловых насосов.


Принцип работы основного элемента теплового насоса – фреонового компрессора отображен в цикле Карно, опубликованном в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. под названием „умножитель тепла”.


В соответствии с изображенным принципом действия, тепловой насос берет тепловую энергию из одного места, « сжимает» ее, и отдает в другое место. Например, в обычном холодильнике тепло отбирается морозильной камерой из продуктов и выбрасывается в кухню, при этом задняя стенка холодильника нагревается. Принцип действия геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или воды, и передаче в систему отопления здания. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос, подобно холодильнику, охлаждает жидкость (отбирает тепло), при этом жидкость охлаждается приблизительно на 5 °С. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу. Отобранное тепловым насосом тепло передается системе отопления и/или на подогрев горячей воды. Возможно отбирать тепло у подземной воды – подземная вода с температурой около 10 °С подается из скважины к тепловому насосу, который охлаждает воду до +1…+2°С, и возвращает воду под землю. Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше минус двести семьдесят три градуса Цельсия – так называемый “абсолютный ноль”. То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета – земли, водоема, льда, скалы и т.д. Если же здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то происходит обратный процесс – тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания. Очевидно, что тепловой насос может греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать например ледовый каток, подогревать крыши и дорожки от льда… Одно оборудование может выполнить все функции по тепло-холодоснабжению здания. Обмен теплом с окружающей средой геотермальные тепловые насосы осуществляют такими основными способами:
• Насос с открытым циклом – из подземного потока (плывуна) забирается подземная вода, подается в размещенный внутри здания тепловой насос, вода отдает/забирает тепло у теплового насоса, и возвращается в подземный поток на расстоянии от места забора. Плюсом такого способа является возможность одновременно получить воду для водоснабжения дома. Открытые системы являются очень эффективными, поскольку температура подземной воды является относительно высокой и круглогодично стабильной. Использование воды из скважины не наносит ущерба грунтовым водам, не изменяет уровень грунтовых вод в водном горизонте, поскольку открытую систему можно рассматривать как соединённые сосуды, где вода, забираемая из одного колодца, направляется обратно под землю через второй колодец, не изменяя общий уровень воды. Корректно, сооружённые в соответствии с нормативами скважины обеспечивают безопасную для окружающей природы стабильную работу системы отопления.

• Насос с закрытым циклом и горизонтальным теплообменником, размещенным в земле – трубки (коллекторы), в которых прокачивается теплоноситель, размещены горизонтально на глубине не менее 4 метра от поверхности земли. Такой теплообменник обычно называют поверхностным коллектором. Основной опасностью является неосмотрительность при проведении землекопных работ в зоне нахождения поверхностного коллектора. Для современно жилого дома с отапливаемой площадью в 200 м2 под основание коллектора требуется около 500 м2 поверхности грунта. При прокладке коллектора вблизи деревьев трубу коллектора не следует укладывать ближе, чем 1,5 метра от кроны. Правильно выбранный по размерам и правильно уложенный почвенный коллектор не влияет негативно ни на рост растений, ни на экологические условия.

Насос с закрытым циклом и вертикальным теплообменником – трубки, в которых прокачивается теплоноситель, размещены вертикально в земле и уходят в глубину земли обычно 50 – 100 метров. Такой теплообменник обычно называют зондом.

Как известно, на глубине более 8 метров от поверхности земля имеет стабильную температуру (для Приморского края +7,2 градуса Цельсия) независимо от поры года. Этот способ обеспечивает самую высокую эффективность работы теплового насоса, малый расход электроэнергии и дешевое тепло – на 1 кВт электроэнергии получают до 5 кВт тепловой энергии, но требует больших первоначальных капиталовложений на буровые работы

Обращаем внимание на нецелесообразность использования в Дальневосточном регионе систем отопления на так называемых “воздушных тепловых насосах”, по сути обычных кондиционерах, в которых тепло для отопления здания забирается из наружного воздуха. Эти системы разработаны и успешно используются в более теплых странах, где не бывает значительных морозов – южных штатах США, Греции, Японии и т.д. Проблема в том, что размещенный снаружи теплообменник при температуре на улице около плюс 5 градусов Цельсия начинает покрываться льдом из-за замерзающего конденсата, резко снижается теплопередача, эффективность уменьшатся. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха эффективность становится близкой нулю, воздушный тепловой насос переходит на обычное электроотопление, что резко увеличивает расход электроэнергии.

Количество компрессоров в тепловом насосе – один или два. Тепловые насосы с двумя компрессорами значительно дороже однокомпрессорных, но более надежны, имеют больший моторесурс. Кроме того, при выходе из строя одного из компрессоров (любая техника когда-нибудь выходит из строя), возможно частично отапливаться одним компрессором до завершения ремонта.
Конструкция внешнего коллектора. В качестве внешнего коллектора большинство производителей тепловых насосов предусматривает полиэтиленовую трубу диаметром 25 – 40 миллиметров с циркуляцией незамерзающей жидкостью – водным раствором гликоля. Существуют также геотермальные тепловые насосы с медной трубой диаметром 6 – 10 миллиметров и циркуляцией фреона:

– полиэтиленовая труба в зависимости от диаметра имеет толщину стенки 2 – 2,4 миллиметра. Так, например, труба диаметром 40 миллиметров имеет толщину стенки 2,3 – 2,4 миллиметра. Такая толщина обеспечивает высокую надежность и прочность трубы – человек весом 110 килограмм трубу не сдавливает;

– геотермальные тепловые насосы с полиэтиленовой трубой и водным раствором являются конструктивно более сложными, но более эффективными и надежными, чем с медной трубой. Тепловые насосы с медной трубкой и фреоном конструктивно проще, но значительная (часто многокилометровая) длинна медной трубки с фреоном под давлением потенциально более опасна, чем полиэтиленовая.

При проектировании и монтаже целесообразно пользоваться требованиями, технологией и рекомендациями изготовителей оборудования и нормативно-правовой базой Европейского сообщества. Очевидно, что не все рабочие, которые могут взяться за работы по установке, знакомы с этими требованиями и технологиями. Использование неквалифицированного персонала приведет к некачественной установке.

Тепловые насосы: преимущества и недостатки

Несмотря на повсеместное распространение традиционных систем отопления, все более актуальным становится использование альтернативных источников энергии.

Применение тепловых насосов является одним из самых распространенных среди альтернативных способов выработки энергетических ресурсов. Отопление при помощи тепловых насосов широко применяется в странах Евросоюза.

Выбор теплового насоса в качестве основы отопительной системы является оптимальным способом обеспечения автономного, экономически выгодного и экологически чистого отопления и кондиционирования частного дома.

Применение теплового насоса для отопления дома

Установка теплового насоса в частном доме является оптимальным вариантом обеспечения теплоснабжения в случае, если газификация дома не возможна.

Использование угольного отопления или электрических обогревателей в подобных условиях не целесообразно, прежде всего из-за чрезмерных затрат на топливо и электроэнергию.

Тепловой насос не нуждается в горючем и обеспечивает дом теплом за счет тепловых ресурсов окружающей среды. Кроме очевидной функции теплоснабжающего агрегата, тепловой насос также способен выполнять функцию кондиционера.

Принцип действия тепловых насосов

Ключевое отличие теплового насоса от прочих отопительных приборов заключается в том, что тепловой насос не генерирует тепло самостоятельно, а перерабатывает и распределяет уже имеющиеся в природе тепловые ресурсы.

Воздух, вода и почва являются теплоносителями низкого потенциала. Посредством конденсации насос преобразовывает полученное низкопотенциальное природное тепло в тепловой ресурс высокого потенциала.

Схематически, принцип действия теплового насоса сопоставим с принципом действия холодильника. Имеющееся внутри холодильника тепло выводится наружу, за счет чего и происходит охлаждение камер.

В случае с тепловым насосом все происходит наоборот — рассеянное тепло поступает извне, и после конденсации служит для отопления дома.

В зависимости от способа извлечения тепловых ресурсов тепловые насосы подразделяются на:

  • Насосы, использующие тепловую энергию воздуха. Процесс осуществляется посредством установки специальных воздухозаборников.
  • Насосы, использующие тепловую энергию грунтовых вод или близлежащего водоема. Для этого применяются гидротермальные зонды.
  • Насосы, использующие тепловую энергию грунта. В зависимости от площади участка применяются геотермальные зонды (для небольших участков) или грунтовые коллекторы (для больших участков).

Особенности рабочего процесса

В основе действия теплового насоса лежит процесс циркуляции хладагента (вещества с низкой температурой кипения), обеспечивающий передачу и преобразование тепла для последующего использования в отопительной системе.

Рабочий процесс теплового насоса состоит из следующих этапов:

  1. Внешний теплоноситель принимает температуру внешней (используемой) среды и поступает на вход теплового насоса.
  2. Испаритель насоса обеспечивает передачу низкопотенциального природного тепла от внешнего теплоносителя к хладагенту, вследствие чего он закипает, меняет агрегатное состояние (из жидкого в газообразное) и движется к компрессору.
  3. Компрессор нагнетает давление, вследствие чего температура хладагента значительно увеличивается (повышается потенциал тепловой энергии).
  4. Конденсатор обеспечивает передачу тепла от хладагента к отопительной системе дома. Хладагент остывает, сжижается и продолжает движение.
  5. Проход через расширительный клапан обеспечивает снижение давления и температуры хладагента, после чего он перемещается в испаритель. Затем цикл возобновляется.

Преимущества насосов

Среди неоспоримых преимуществ тепловых насосов выделяются следующие:

  • Безопасность и экологичность эксплуатации.
  • Экономный расход электроэнергии и превосходный КПД.
  • Комфортные условия эксплуатации: минимальный уровень шума, возможность автоматизации терморегулирования, функция климат-контроля.
  • Автономность и надежность: теплоснабжение при помощи насоса не зависит от поставок топлива или электроэнергии, конструкция надежна и практична.
  • Универсальность: насос может вырабатывать как тепловую, так и электрическую энергию.
  • Высокая совместимость с любыми циркуляционными системами отопления.
  • Долговечность: срок службы до 25 лет.

Важно: в среднем на 1 кВт расхода электричества приходится 4 кВт выработанной тепловой энергии. Таким образом КПД теплового насоса значительно выше по сравнению со стандартным электрическим котлом.

Преимущества использования теплового насоса позволяют осуществлять теплоснабжение объектов, расположенных на большом удалении от инженерных коммуникаций.

Данный аспект позволяет применять тепловые насосы, как для теплоснабжения жилья, так и для теплоснабжения промышленных, торговых, социальных или иных объектов.

Выбор насоса в качестве основы отопительной системы

Главным недостатком тепловых насосов в глазах потребителей является высокая стоимость, а также сложность монтажа по сравнению с традиционными отопительными системами.

Тем не менее при выборе данного способа отопления все затраты окупаются в течении полутора-двух лет эксплуатации. Срок окупаемости зависит от суммарной площади отапливаемого помещения.

Выбор определенной модели теплового насоса в первую очередь обуславливается необходимыми показателями мощности. При расчетах учитываются показатели теплопотери каждого отдельного помещения, расположение оконных и дверных проемов, теплоизоляция и естественная вентиляция.

Все необходимые процедуры производятся специалистами на основании действующих норм и практикуемых алгоритмов подсчета. Анализ полученных сведений позволяет определить требуемую мощность агрегата, а также подходящий источник естественного тепла (воздух, вода, грунт) с учетом расположения дополнительных механизмов (воздухозаборников, грунтового коллектора, гидротермальных или геотермальных зондов).

Важно: продолжительность и сложность расчетных и монтажных работ зависит от выбранного варианта установки теплового насоса и геологических особенностей земельного участка.

В основе принципа действия теплового насоса лежит использование окружающей среды в качестве источника тепловой энергии.

Применение тепловых насосов выгодно выделяется на фоне традиционных отопительных систем. Прежде всего, это обусловлено экономическими и экологическими факторами. Среди прочих преимуществ выделяются безопасность, комфортабельность, универсальность и надежность эксплуатации.

Несмотря на дороговизну, а также сложность расчетов и монтажа, коэффициент полезного действия теплового насоса позволяет окупить все затраты в течение короткого периода.

Отзывы

Станислав, г. Ростов-на-Дону:

«Загородный дом (два этажа, отапливаемая площадь 140 м2) три года отапливали конвекторами и тепловентиляторами. В зимние месяцы расход энергии доходил до 2700 кВт — это в среднем 3,75 кВт/ч.

Сначала хотел провести водяное отопление, но в итоге отказался от этой идеи и решил рассмотреть отопление при помощи теплового насоса.

Цена полноценной геотермальной системы оказалась чуть меньше 20000 долларов, поэтому остановился на системе «воздух-воздух». С началом использования расход электроэнергии снизился примерно до 2,6 кВт/ч. При этом в самые холодные дни (–26°C) температура на втором этаже не опускалась ниже 18°C.

После этого все сомнения отпали: покупкой доволен, нареканий нет».

Юрий, г. Воронеж:

«Пользуюсь тепловым насосом с гидротермальным зондом уже два года. Вначале сомневался, но сосед рекомендовал — у него стоит такая же система.

В итоге, когда на улице –25°C, то в доме держатся стабильные 24°C, а когда холода были –31°C, дома температура не опускалась ниже 20°C. Меня это вполне устраивает, об установке теплового насоса ни разу не пожалел».

Алексей, г. Выборг, Ленинградская обл.:

«Когда решил поставить тепловой насос с геотермальным коллектором, то сразу позаботился о теплоизоляции дома (площадь 190 квадратов): стены и пол утеплил пенопластом, кровлю — минеральной ватой.

После монтажа теплового насоса температура в доме установилась в пределах от 24°C (в гостиной) до 22°C (в спальне). За все время использования ниже 21°C температура не опускалась.

Единственный обнаруженный недостаток — в сильный мороз не хватает тепла на подогрев воды. Но все остальное устраивает полностью».

Как работает тепловой насос, узнайте, посмотрев видео:

Вариант изготовления теплового насоса для отопления дома своими руками посмотрите на видео: