Недостатком этого типа коллектора является то, что он требует большой площади. Если площадь дома, для которого устанавливается отопление, составляет 100 квадратных метров, а почва участка — влажная глина, то для создания коллекторной системы необходимо 400 квадратных метров почвы, около 5 гектаров.
Принцип работы теплового насоса для отопления дома
Тепловой насос (тепловой насос, тепловой насос, TH) — это устройство для отопления дома, загородного дома, дачи, квартиры или апартаментов. Он генерирует тепло из окружающей среды (вода, воздух, земля) и передает его в здание.
Поскольку ТЭЦ не производит тепло, а переносит его из одной среды в другую, ее эффективность составляет более 100% и может достигать 1000%. Эффективность теплового насоса отличает его от таких теплогенерирующих систем, как:
- Бойлер,
- котлы,
- .
- Существует два типа тепловых насосов — компрессионные тепловые насосы и абсорбционные тепловые насосы. Однако последние используются в промышленности — в частных домах они пока не распространены. Поэтому мы будем рассматривать только тепловые насосы с компрессором (парокомпрессионные тепловые насосы).
Упрощенно принцип работы теплового насоса для бытового отопления можно описать как «перевернутый холодильник». О том, как работает последний, вы можете прочитать в статье о принципе работы холодильника. Теплоноситель (хладагент, фреон) используется для передачи тепла.
Хладагент поступает в испаритель (холодильник, сеть, поле, колодец), где нагревается окружающей средой. Затем он сжимается в компрессоре, что повышает его давление и температуру.
В тепловых насосах с грунтовым и водяным источником тепла теплоноситель получает тепловую энергию от рассола, который циркулирует в трубах, погруженных в воду или зарытых в землю.
После компрессора теплоноситель отдает тепло воздуху, воде или другому теплоносителю, используемому для отопления здания. Охлажденная терможидкость поступает в конденсатор, где происходит ее охлаждение.
Этот цикл повторяется снова и работает по замкнутому кругу. В следующем видеоролике показано, как работает тепловой насос:
Тепловой насос с воздушным источником тепла является самым дешевым из тепловых насосов и имеет низкую эффективность зимой и высокую эффективность летом. Это связано с тем, что температура воздуха сильно меняется в зависимости от времени года. Они просты в установке и подключении и чаще всего используются для отопления весной или осенью или в качестве дополнительного, дешевого источника тепла.
Особенности разных видов теплонасосов
Цены на тепловые насосы, водяные тепловые насосы и тепловые насосы с наземным источником тепла (геотермальные) существенно не отличаются. Однако стоимость установки сети в водоеме меньше, чем стоимость бурения скважины или установки геотермального поля. Поэтому если поблизости есть пруд, озеро или река, рекомендуется установить VT water.
Тепловой насос может нагревать три среды — воду, воздух, теплоноситель. Воздух используется для обогрева дома через вентиляцию, фанкойлы или внутренние блоки. Вода и теплоноситель циркулируют в радиаторных системах, напольном отоплении и стенах.
Виды тепловых насосов для отопления дома
Основное название теплового насоса зависит от среды, из которой он забирает тепло. Водяные тепловые насосы работают с водой, воздушные тепловые насосы — с воздухом и почвой, а грунтовые тепловые насосы — с почвой и грунтовыми водами.
Точное название теплового насоса относится к среде, в которой он передает тепло. Грунтовый тепловой насос берет энергию из грунта и нагревает воду или теплоноситель, тепловой насос «вода-воздух» берет энергию из воды и нагревает воздух.
Тепловые насосы «воздух-воздух» похожи на кондиционеры и состоят из наружного блока и внутреннего блока, иногда выполненного как единый блок с системой воздуховодов. Принцип работы теплового насоса «воздух-воздух» заключается в извлечении тепла из воздуха снаружи здания и нагревании его внутри.
Воздушные тепловые насосы
Тепловой насос «воздух-вода» состоит из наружного блока и бойлера (накопительного бака) или в виде моноблока, в котором они объединены. Принцип работы теплового насоса «воздух-вода» заключается в том, что он охлаждает наружный воздух и нагревает воду или другой теплоноситель.
Тепловой насос «вода-вода» состоит из блока с теплообменником или накопительным баком и трубы (поля), состоящей из нескольких труб, которая погружена в накопительный бак и по которой циркулирует теплоноситель. Тепловой насос «вода-вода» работает, забирая тепло из бака и нагревая воду или теплоноситель.
Водяные тепловые насосы
ТН типа «вода-воздух» — это канальный и моноблок, в котором воздух нагревается для приведения в действие вентиляторных доводчиков или вентканалов. Иногда для этих тепловых насосов используются внутренние кондиционеры воздуха.
Эти тепловые насосы используют тепло земли, для чего либо бурятся скважины, либо создается геотермальное поле, в которое подается теплоноситель или рассол. В первом случае бурится несколько скважин на расстоянии более одного метра друг от друга. Во втором случае горизонтальные трубы прокладываются на глубине до 2 метров.
Грунтовые тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы с непрямым теплообменом имеют два контура. В первом контуре, расположенном в месторождении или скважине, циркулирует жидкость (рассол, растворы пропиленгликоля, этиленгликоля) и передается теплоносителю (фреону), циркулирующему во втором контуре.
Тепловые насосы с грунтовой связью имеют один контур. В этом контуре циркулирует фреон. Это означает, что затраты на установку теплового насоса этого типа выше.
Тепловые насосы с грунтовым источником имеют либо встроенный накопительный бак, либо небольшой бак-теплообменник. Системы VT Floor-to-air либо выполнены в виде отдельных блоков с обогреваемым воздуховодом, либо нагревают воздух через внутренние кондиционеры.
Теплоноситель поступает в испаритель (радиатор, сеть, поле, колодец), где нагревается окружающей средой. Затем он сжимается в компрессоре, повышая давление и температуру.
В тепловых насосах с грунтовым и водяным источником тепла теплоноситель получает тепловую энергию от рассола, который циркулирует в трубах, погруженных в воду или зарытых в землю.
Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, достоинства и недостатки
Компоненты системы отопления
Принцип работы и устройство
Операционная система устройства следующая:
Вода из колодца или водоема проходит через испаритель, где ее температура снижается на пять градусов,
- После охлаждения жидкость поступает в компрессор,
- Компрессор сжимает воду, повышая ее температуру,
- нагретая жидкость поступает в теплообменную камеру, где передает свое тепло системе отопления,
- охлажденная вода возвращается в начало цикла.
- Системы отопления на основе тепловых насосов состоят из трех элементов:
Датчик представляет собой катушку, расположенную в воде или на земле. Он собирает тепло и передает его устройству.
- Тепловой насос — это устройство, которое извлекает тепловую энергию.
- Сама система отопления, которая включает в себя камеру теплообмена.
- Во-первых, положительные стороны этой системы отопления:
Плюсы и минусы устройства
Относительно низкие затраты на электроэнергию. Для отопления используется только электроэнергия, что значительно меньше, чем, например, при отоплении электроприборами. Тепловые насосы имеют коэффициент преобразования, который указывает на производство тепловой энергии по отношению к потребляемой электроэнергии. Если значение «ϕ» равно 5, то, например, на 1 киловатт в час потребления электроэнергии приходится 5 киловатт тепловой энергии.
- Гибкость. Эта система отопления может быть установлена в любом районе. Это особенно актуально для отдаленных районов, где нет газовой сети. Если подключение к электричеству невозможно, насос может работать от дизельного или бензинового двигателя.
- Полностью автоматический. Нет необходимости добавлять воду в систему или контролировать ее работу.
- Экологически чистые и безопасные. Система теплового насоса не производит никаких отходов или газов. Устройство не может непреднамеренно перегреться.
- Такое устройство может не только обогревать дом зимой при температуре до минус пятнадцати градусов, но и охлаждать его летом. Реверсивные модели обладают такими характеристиками.
- Длительный срок службы — до полувека. Примерно раз в двадцать лет компрессор подлежит замене.
- Эта система также имеет свои недостатки, которые нельзя скрывать:
Цены. Тепловой насос для отопления дома — дело не из дешевых. Эта система окупится не ранее чем через пять лет.
- В регионе, где зимние температуры опускаются ниже пятнадцати градусов ниже нуля, для работы устройства необходимы дополнительные источники тепла (электричество или газ).
- Система, извлекающая тепловую энергию из земли, нарушает экосистему района. Ущерб незначителен, но это необходимо учитывать.
- «Если вы хотите, вы можете построить тепловой насос своими руками, чтобы обогревать дом с помощью холодильника. Но это требует определенных технических знаний.
Системы различаются в зависимости от источника тепловой энергии и способа ее передачи. Существует пять основных типов:
Какой насос выбрать
Вода-воздух.
- Грунтовые воды.
- Воздух-воздух.
- От воды к воде.
- Воздух-вода.
- Перед установкой системы отопления важно изучить характеристики помещения. Это исследование поможет определить, какой источник тепловой энергии является наилучшим выбором. Проще всего, если рядом с домом есть источник воды. Этот факт избавляет вас от необходимости копать. Другое практичное решение — использовать участок, где всегда дует ветер. Если это не так, вам придется обойтись земляными работами.
Исследование участка
Сравнение производительности различных систем отопления
Система отопления может быть установлена двумя способами:
с помощью детекторов,
- путем установки подземного коллектора.
- Геотермальные зонды обычно устанавливаются на небольшом участке, где невозможно проложить большую трубу. Для установки этой системы требуется буровое оборудование, поскольку скважины должны быть глубиной не менее ста метров и иметь диаметр двадцать сантиметров. Детекторы опускаются в эти скважины. Количество скважин влияет на эффективность системы отопления.
Насос грунт-вода и варианты установки
Если площадь участка достаточно велика, можно обойтись без скважин и установить горизонтальную систему. Для этого катушка закапывается на глубину 1,5 метра. Этот вариант системы считается наиболее стабильным и надежным.
Тепловой насос «вода-вода» подходит для районов с водоемами. Для трубопровода можно использовать обычные полиэтиленовые трубы. Собранный коллектор доставляется к пруду и опускается на его дно. Это один из самых дешевых вариантов установки, который вы можете выполнить самостоятельно.
Насос вода-вода: простая установка
Установка катушки в водоеме
Система, использующая тепловую энергию ветра, подходит для районов с постоянным ветром. Кроме того, его установка стоит недорого и может быть выполнена своими руками. Насос должен быть установлен на расстоянии не менее двадцати метров от дома в самом ветреном месте.
Тепловой насос воздух-воздух: цена монтажа
Принцип работы устройства «воздух-воздух
Системы тепловых насосов представлены на российском рынке компаниями Vaillant (Германия), Nibe (Швеция), Danfoss (Дания), Mitsubishi Electric (Япония), Mammoth (США) и Viessmann (Германия). Российские производители SunDue и Henk не обделены качеством.
Тепловой насос для отопления дома: цены и производители
Устройство Nibe легко вписывается в дом
Чтобы обогреть дом площадью сто квадратных метров, вам потребуется установка мощностью десять киловатт.
Таблица 1. Средняя стоимость различных типов 10-киловаттных насосов.
Рисунок
| Тип насоса | Затраты на оборудование, петли | Расходы на установку, измельчение | Грунтовые воды Импортируемые производители |
|---|---|---|---|
| От 500 000 | От 80 000 | Подземные воды Отечественные производители | |
| От 360 000 | От 70 000 | Воздух-вода Импортные производители | |
| От 270 000 | От 50 000 | Воздух-вода от отечественных производителей | |
| От 210 000 | От 40 000 | Импортируемая вода — производители воды | |
| От 230 000 | От 50 000 | Воздух-вода от отечественных производителей | |
| От 220 000 | От 40 000 | Импортируемая вода — производители воды |
«Воздушно-водяная система требует меньших инвестиций для установки, но и более высоких затрат на эксплуатацию.
В Германии и некоторых других странах ЕС некоторые государственные учреждения также отапливаются с помощью тепловых насосов. В качестве основного источника тепла системы устанавливаются в многоквартирных домах.
Существует три основных типа тепловых насосов. Они различаются по источнику выработки тепла, цене системы и стоимости установки, а также по рабочим параметрам.
Разновидности тепловых насосов: аэротермальные, гидротермальные, геотермальные
1. тепловые насосы с воздушными источниками — тепловые насосы с воздушными источниками. Он использует тепло из окружающего воздуха, из атмосферы. Особенность этого типа теплового насоса в том, что вам не придется тратить деньги на рытье колодца, рытье траншей и другие трудоемкие земляные работы — все узлы системы находятся на поверхности. Это большое преимущество, так как значительно снижается сметная стоимость и время, необходимое для установки.
При всех вышеперечисленных преимуществах воздушные насосы имеют один существенный недостаток: они перестают работать при сильных морозах. Их стабильная работа возможна только при температуре не ниж е-25℃. По этой причине воздушные насосы в регионах с суровыми зимами не способны полностью обогреть помещение при низких температурах. Когда температура воздуха опускается д о-25℃ и ниже, дом уже невозможно обогреть, поэтому в этом случае требуется дополнительный генератор тепла — электрический обогреватель или камин. В этом случае обычно используется комбинация теплового насоса и электрического котла. Когда наружная температура достигае т-18-22℃, воздушный тепловой насос отключается, и его полностью заменяет электрический нагреватель.
Еще один важный фактор, который необходимо учитывать при выборе такого оборудования, — это средняя влажность в районе, где расположен ваш дом. Низкая влажность и мягкая зима идеально подходят для таких систем. Во влажном и холодном климате установка тепловых насосов с воздушным источником тепла нецелесообразна: нагревательные элементы замерзнут и будут находиться в размороженном состоянии более длительное время.
2. гидротермальные (водяные) насосы. Он использует тепло воды из близлежащего водоема или грунтовых вод. Они особенно стабильны и эффективны благодаря высокому коэффициенту теплопроводности воды и низким колебаниям температуры. Приобретение гидротермального теплового насоса имеет смысл в следующих ситуациях:
На участке, где расположен ваш дом, имеется достаточное количество грунтовых вод или пруд,
- Глубина залегания грунтовых вод составляет не более 40 метров,
- Вода обладает свойствами, необходимыми для стабильной работы оборудования (низкое содержание железа и других примесей).
- Хорошо Вариант с использованием скважинной воды в качестве источника тепла является самым сложным и дорогим в установке. Для этого необходимо пробурить две скважины: одну для подачи воды, другую — для ее отвода.
Резервуары для воды. Какую воду можно использовать? К ним относятся море, река или озеро, которые не должны находиться дальше 50 метров от дома. Коллектор (трубы с охлаждающей жидкостью) помещается на дно водоема и утяжеляется грузами. Благодаря высокой температуре рабочей жидкости эффективность системы высока, а затраты на отопление значительно снижаются. Если вы живете в мягком климате, в прибрежном регионе или вблизи глубокого озера или реки, водяной тепловой насос может обеспечивать вас бесплатной энергией в течение многих лет.
Чудо Еще один источник воды, который может использоваться такими насосами, — это сточные воды. Они успешно используются в качестве источника тепла для систем горячего водоснабжения и отопления — как в частных домах, так и в многоэтажных зданиях.
Чтобы минимизировать риск выхода из строя теплового насоса и заставить его работать максимально эффективно, обратите внимание на разницу температур теплоносителя на входе и выходе теплообменников, дельту в 5 ℃ (температурный напор), а также на расположение трехфазной электросети дома — это защитит оборудование от перепадов напряжения. Еще один нюанс — должна быть проведена качественная теплоизоляция помещений (максимально допустимый уровень теплопотерь — не более 100 Вт/м²).
Особенности эксплуатации тепловых насосов
Основное преимущество тепловых обогревателей заключается в том, что их эффективность во много раз выше, чем у обычных электрических обогревателей или кондиционеров. Таким образом, даже при использовании современных экономичных электронагревателей количество вырабатываемого тепла примерно равно затраченной энергии.
Тепловые насосы не имеют себе равных в этой области — они вырабатывают в 3-7 раз больше тепловой энергии (COP), чем потребляют электроэнергии. COP — это единица измерения эффективности теплового насоса.
Другими преимуществами системы теплового насоса являются:
Длительный срок службы. При соблюдении инструкций по эксплуатации и своевременном техническом обслуживании насосы могут работать десятилетиями (до 30 лет и более) без поломок и ремонта. Единственным «слабым звеном» в этих системах является компрессор, который может потребовать замены каждые 15-20 лет,
- Значительная экономия расходов на топливо. В России цены на энергоносители постоянно растут, и в долгосрочной перспективе TH может сэкономить много денег,
- Гибкость использования. Большинство моделей тепловых насосов имеют одну замечательную особенность — обратимость: в летнюю жару они охлаждают дом, в холодное время года — обогревают его,
- Полная автоматизация. Правильная настройка функции TH обеспечивает полную автоматизацию: пользователю нужно только установить температуру нагрева зимой и температуру охлаждения летом,
- Широкий географический диапазон использования. Разнообразие типов ТН позволяет работать в широком диапазоне регионов и климатических зон: Для тепловых насосов источником тепла может быть земля, воздух или вода,
- Перспективы полной автономии. Если использовать в качестве источника энергии солнечные батареи, то можно построить в любой, даже самой отдаленной местности полностью автономный дом, который будет обеспечивать только тепло, воду и электричество,
- Минимальное обслуживание. Надежность и долговечность устройств делают их эксплуатацию недорогой,
- Полностью бесплатный источник тепла. Мы даже не платим за воздух, которым дышим, воду в наших водоемах и землю под ногами: с ТЭЦ они становятся неисчерпаемым источником тепловой энергии.
- Однако у этих систем есть и свои недостатки, о которых вы должны знать:
Высокая стоимость самих устройств и их установки. Поскольку первоначальные затраты довольно высоки, ТД окупится не сразу — в среднем на это требуется 3-7 лет. Быстро окупаются только те тепловые насосы с воздушным источником тепла, которые требуют минимальных затрат на установку.
Сосредоточьтесь на системах отопления с низкой температурой теплопередачи. Тепловые насосы лучше всего подходят для систем напольного отопления с температурой 35-40°C.
Тем, кто собирается приобрести такое устройство, рекомендуется выбрать подходящую модель по следующим критериям:
Выбираем тепловой насос: основные критерии
Климатические условия в регионе, где вы живете. Лишь ограниченное количество моделей подходит для регионов с холодными зимами,
- Только ограниченное количество моделей доступно с ограниченным количеством моделей доступно с ограниченным количеством моделей доступно с ограниченным количеством моделей доступно с ограниченным количеством моделей доступно. Для геотермальных насосов — это наличие свободных площадей на участке, для гидротермальных ТН — наличие водоемов, грунтовых вод в данной местности,
- площадь отапливаемого объекта, энергоэффективность. Чем больше дом, тем сложнее и дороже тепловой насос: мощные модели требуют значительных затрат на установку.
- Бюджет на покупку. Самыми дешевыми являются тепловые насосы с воздушным источником тепла, которые не требуют больших затрат на установку.
- Расчет мощности теплового насоса. Какой мощности должен быть насос? Для расчета необходимой мощности необходимо знать следующие параметры: тепловую мощность системы отопления, общую площадь поверхности труб испарителя и конденсатора и объем рабочей жидкости (хладагента).
Удобным решением в этом случае является использование электронного калькулятора для расчетов. В большинстве случаев вам необходимо ввести:
высота потолка и общая площадь дома (рассчитывается отапливаемая площадь),
- место проживания (рассчитывается средняя температура воздуха),
- энергоэффективность недвижимости (степень теплоизоляции дома) — рассчитывается необходимая мощность теплового насоса.
- Пример расчета. Для отопления дома площадью 150 м² рекомендуется мощность теплового насоса 11-13 кВт.
Более дешевым вариантом может быть тепловой насос «воздух-воздух», конструкция которого не требует сложных работ для обычной внутренней системы нагрева горячей воды.
Большинство негативных отзывов об использовании тепловых насосов связано с неправильным выбором устройства. При выборе подходящей модификации обратите внимание на следующие параметры:
Как подобрать теплонасос для отопления дома
Производительность и дополнительные функции.
- Производитель.
- Стоимость самого теплового насоса и проведения монтажных работ.
- Для расчетов требуется помощь экспертов. Выполнить все расчеты самостоятельно практически невозможно, если у вас нет соответствующих знаний.
Тепловой насос для отопления дома можно рассчитать заранее, используя следующие рекомендации:
Как рассчитать мощность теплонасоса
Определите отапливаемую площадь дома. Определите тепловую мощность дома.
- Тепловая мощность системы составляет 0,7 кВт на 10 м² отапливаемой площади.
- Простой расчет показывает, что для отопления дома площадью 200 м² требуется тепловой насос с тепловой мощностью 14 кВт. Если вы намерены одновременно нагревать горячую воду для бытовых нужд, результат увеличивается на 10-20 %.
- Онлайн-калькуляторы на сайте помогут вам рассчитать тепловой насос. Чтобы получить точные результаты, необходимо определить общую площадь пола, количество точек врезки и тип системы отопления.
Следующим аспектом, который необходимо учитывать после расчета мощности при выборе агрегата, является производитель агрегата. На рынке представлены системы, произведенные в Европе, России и Китае. Обзор предлагаемого оборудования следует начать с бесспорных лидеров рынка — производителей.
Производители теплонасосов
Европейские производители считаются бесспорными лидерами в производстве тепловых насосов. Все устройства тщательно спроектированы и изготовлены, имеют гарантию, предоставляемую производителем, и полностью соответствуют параметрам, указанным в технической документации.
Наиболее популярными являются:
— Компания вкладывает значительные средства в изобретение и внедрение новых технологий. Ассортимент продукции включает тепловые насосы, использующие низкопотенциальную энергию воздуха, воды и земли. Бытовая техника Viessmann признана лучшей в своем классе и удостоена множества престижных наград; — главный конкурент Viessmann. На заводах компании производятся почти все типы тепловых насосов. Особого внимания заслуживают сплит-системы, предназначенные для отопления помещений и одновременного производства горячей воды. Мощность моделей Buderus достигает 60 кВт.
-
Российские компании, производящие тепловые насосы
Компании, расположенные в России, не имеют такого большого опыта в производстве энергосберегающих систем отопления, как немецкие производители. Однако у этих агрегатов есть одно важное преимущество: они полностью адаптированы к отечественным условиям эксплуатации:
БРОСК» — российская компания, расположенная в Калужской области. Ее основная цель — производство промышленных систем отопления, использующих возобновляемые источники тепла. Ассортимент продукции Brosk включает тепловые насосы мощностью от 10 до 10000 кВт.
- Хенк — компания стремительно завоевывает рынок энергосберегающих технологий с 2008 года. Главным девизом завода является минимальное использование передовой автоматизации, что значительно снижает стоимость тепловых насосов без снижения производительности. В конструкции используются комплектующие зарубежных производителей. Вся продукция Henk имеет сертификат качества и разрешена к эксплуатации Ростехнадзором.
- После приобретения теплового насоса владелец жилого дома должен решить новые проблемы, связанные с размещением и установкой станции. Рекомендуется, чтобы установку выполняла квалифицированная команда, имеющая лицензию, выданную производителем. Однако существуют некоторые правила, которые должен знать каждый владелец:
Как установить тепловой насос в доме
Современные тепловые насосы можно устанавливать в подвале жилых домов. В частности, это относится к геотермальным системам с наклонным подключением к контуру втулки. В этом случае коллекторный колодец можно разместить непосредственно под домом в подвале.
- Требования при установке теплового насоса в многоквартирном доме. Установка резервного источника тепла обязательна. Зимой устройство оттаивания останавливается на 3-4 секунды. В это время следует компенсировать недостаток тепла.
- Насос устанавливается в любом помещении, достаточно большом, чтобы вместить накопительный бак и обеспечить беспрепятственный доступ ко всем частям системы для обслуживания.
- Чтобы обогреть дом с помощью теплового насоса, необходимы инвестиции. Затем стоимость полностью возмещается. Время, необходимое для выхода на безубыточность: 3-8 лет.
Энергосберегающие технологии для дома, которые медленно, но верно вытесняют традиционные виды отопления. Единственное, что препятствует распространению установок, — это необходимость значительных первоначальных инвестиций.
Какое отопление лучше для дома – газовое или тепловой насос
Большинство производителей уже давно работают над удешевлением технологии, поэтому перспективы использования тепловых насосов в системах отопления частных домов достаточно оптимистичны. Мы можем ожидать, что в ближайшем будущем продажи увеличатся на 10-15%.
Тепловые насосы не ограничиваются использованием в жилых домах. Можно использовать тепловые насосы для отопления высотных зданий и промышленных предприятий. Если сравнить производительность газовых котлов и тепловых насосов, то можно четко увидеть потенциал этих двух типов оборудования.
Самым большим недостатком, который особенно заметен в многоквартирных домах, является зависимость тепловых насосов от колебаний температуры. И если геотермальные модели более или менее устойчивы к погодным колебаниям, то производительность воздушных станций резко падает, когда температура опускается д о-15°C.
Недостатки теплонасосов
Установка геотермальных тепловых насосов стоит дополнительно 30-40 % от общей стоимости. Для работы требуются специальные машины и оборудование. Цена современных моделей может достигать 1200-1400 тысяч рублей.
Для сравнения, покупка и установка газового котла обойдется всего в 200 тысяч рублей. Работа газового оборудования не зависит от внешних факторов, а монтаж занимает 1-2 дня.
Экономичность — главное преимущество тепловых насосов. Финансовые затраты в отопительный период практически в три раза ниже по сравнению с газом. Для подключения не требуется никаких разрешений. Исключение составляют геотермальные системы, для которых право на бурение скважин должно быть официально оформлено. Эксплуатация тепловых насосов абсолютно безопасна и экологична.
Преимущества теплонасосов
Если важно эксплуатировать тепловой насос с воздушным источником в районах с холодными зимами, то следует установить резервный источник тепла, чтобы его можно было включить в случае сильных морозов. В некоторых случаях также можно установить систему воздушного насоса, если климат сухой и температура не опускается ниж е-15 градусов.
Использование тепловых насосов для отопления домов выгодно и удобно. Опыт показывает, что для частных домов с жилой площадью более 400 квадратных метров такая конструкция окупается уже через несколько лет эксплуатации, несмотря на высокую стоимость. Владельцы небольших жилых зданий успешно разрабатывают и устанавливают тепловые насосы в соответствии со своими собственными идеями. Вот некоторые принципы создания этих полезных устройств:
Как сделать тепловой насос своими руками
Во-первых, необходимо убедиться, что вы приобрели компрессор, подобный тому, который предназначен для кондиционера. Прежде всего, следует начать с компрессора, поскольку он предназначен для настенного монтажа.
- Другая важная часть конструкции — конденсатор — может быть изготовлена самостоятельно. Вам понадобится змеевик из медной трубки (минимальная толщина 1 мм), установленный в металлическом или пластиковом корпусе. В качестве корпуса можно использовать резервуар соответствующего размера. После установки змеевика половинки бака свариваются вместе и выполняются необходимые резьбовые соединения. Испаритель также обычно монтируется на стене. Чтобы сделать высококачественную катушку, можно обернуть медную трубку вокруг предмета соответствующего диаметра, например, газового баллона. Для равномерного расположения рулонов используется перфорированный алюминиевый уголок, к которому крепятся рулоны.
- Окончательная установка данного устройства: сварка медной трубы, откачка фреона и т.д. должна выполняться только квалифицированным специалистом; — должна выполняться только квалифицированным специалистом. Неосторожные действия могут привести к повреждению устройства, а также сопряжены с высоким риском получения травмы.
- Затем конструкция подключается к внутренней системе отопления дома.
- Затем устанавливается и подключается внешний контур, детали этой операции зависят от типа теплового насоса.
- Перед вводом теплового насоса в эксплуатацию рекомендуется проверить проводку и домовой счетчик. Изношенное и устаревшее оборудование должно быть заменено. Приемлемая мощность для электросчетчика составляет не менее 40 ампер.
К сожалению, они не соответствуют ожиданиям каждого владельца теплового насоса для отопления дома. Чаще всего это связано с отсутствием надлежащих термодинамических расчетов. Результатом является система с недостаточной пропускной способностью или неоправданно высокие затраты на перегруженное оборудование. Чтобы выбрать систему с достаточной эффективностью, необходимо учитывать теплопотери здания и многие другие характеристики. Эти расчеты должны выполняться проектировщиком.
Для того чтобы добиться значительной экономии бюджета на отопление в ближайшие годы, необходимо потратить значительные суммы на этапах планирования и установки. Окупаемость такой системы отопления происходит с задержкой и зависит от условий эксплуатации.
Рентабельность и целесообразность использования тепловых насосов
За энергию, взятую из окружающей среды, не нужно платить, и она не расходуется.
Если пол и стены дома хорошо изолированы, тепловой насос будет работать максимально эффективно. Теплопотери не должны превышать 100 Вт на квадратный метр.
Ниже приведено сравнение затрат на отопление при использовании различных источников энергии.
Если вы хотите сэкономить на расходах на отопление, вам придется потратить много денег на тепловой насос.
Насос может быть очень экономично интегрирован в системы напольного или настенного отопления с рабочей температурой около 40 градусов. Отсутствие перегрева контура отопления и замерзания теплоносителя при выключенном насосе можно рассматривать как показатель экономичности, что повышает надежность системы и снижает риск повреждения и частоту профилактических мероприятий и ремонта.
Стоимость установки такой системы зависит от нескольких факторов:
площадь отапливаемого помещения,
- тип конструкции насоса,
- системы отопления и трубы, установленные в доме,
- показатели теплопотерь.
- Для небольшого дома площадью 130 квадратных метров тепловой насос с наземными источниками тепла стоит 450 000 в год, а установка — 300 000 в год.
Насос «воздух-вода» стоит P300 000, а установка — P80 000. Это самый недорогой вариант.
Стоимость установки начинается от 450 000 рублей.
Самые высокие затраты приходятся на глубокие скважины с низкой точкой замерзания и большой площадью дома, например, 400 кв. м. Стоимость оборудования составляет 800 000 рублей, а монтажа — 360 000 рублей, включая все проектные и земляные работы, земляные работы и все элементы насосной и отопительной системы.
Прямые геотермальные тепловые насосы имеют один контур. Фреон циркулирует в нем. Это означает, что затраты на установку теплового насоса этого типа выше.
Тепловые насосы с грунтовым источником имеют либо встроенный накопительный бак, либо небольшой бак-теплообменник. Системы VT Floor-to-air либо выполнены в виде отдельных блоков с обогреваемым воздуховодом, либо нагревают воздух через внутренние кондиционеры.
Тепловые насосы типа «воздух – вода», «воздух – воздух»
Эти устройства выпускаются двух типов:
Сплит-система состоит из двух блоков, подключенных к источнику питания. Наружный блок состоит из мощного вентилятора и испарителя, а внутренний блок включает в себя конденсатор и автоматику. Компрессор может быть расположен как во внутреннем, так и во внешнем блоке, чтобы избежать шума в помещении.
- В моносистеме все компоненты собраны в одном корпусе и установлены либо внутри дома, соединенные снаружи гибкой сетью воздуховодов, либо на улице.
- Если рядом с домом есть река или озеро, можно использовать тепловой насос типа «вода-вода». Мощный насос забирает воду из пруда, прокачивает ее через теплообменник теплового насоса, передает тепловую энергию фреону, а затем закачивает ее обратно в пруд.
Тепловые насосы типа «вода – вода»
Тепловой насос «вода-вода» является самым экономичным. Однако, поскольку используемая вода является грязной, требуются дополнительные меры по предварительной обработке воды перед ее поступлением в тепловой насос.
Пример схемы теплового насоса «вода-вода»:
Теплообменник для пассивного охлаждения
- Расширительный бак для внешнего контура теплового насоса
- Коллектор для охлаждения потолка
- Расширительный бак для системы отопления
- Группа безопасности котла (тепловой насос)
- Расширительный бак для бытовой горячей воды
- Резервный котел (высокотемпературный) с насосом и группой безопасности
- Подразделение системы отопления
- Термостатический клапан для радиаторов
- Изолятор (тепловой аккумулятор)
- Главный насос системы отопления
- Тепловой насос вода/вода со встроенными циркуляционными насосами
- Водогрейный бойлер косвенного нагрева
- Циркуляционный насос для бытовой горячей воды
- Коллектор воды
- Коллектор для напольного отопления
- Коллектор для радиаторов
- Давайте подведем итоги. Первоначальные затраты на систему отопления с тепловым насосом и ее конструкцию довольно высоки. Однако, благодаря низким затратам на отопление, можно амортизировать первоначальные инвестиции с течением времени и продолжать использовать альтернативные источники отопления.
