Тепловой насос: принцип работы и эффективность. Как устроен тепловой насос.

Вы можете заметить разницу, если сравните некоторые характеристики устройств. Кондиционер прекращает функционирование для обогрева уже при температуре -5°C, в то время как рабочий диапазон тепловых насосов варьируется от -25°C до +45°C.

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

Тепловые насосы активно используются как в бытовом, так и в промышленном секторах в Европе и США на протяжении более 25 лет. Их главная особенность заключается в преобразовании низкотемпературного тепла из окружающей среды: почвы, воды и воздуха. В России эта экологически чистая технология начала широко внедряться сравнительно недавно.

В Советском Союзе были реализованы опытные поселки, которые использовали тепловые насосы для отопления. То, что считалось рискованным проектом в двадцатом веке, теперь стало обыденным решением в двадцать первом.

Конструкция и принцип действия бытового теплонасоса

Тепловой насос представляет собой устройство, которое способно переносить тепло от объекта с низкой температурой к объекту с высокой температурой, тем самым увеличивая температуру последнего. Тепловые насосы являются экологически чистым альтернативным источником энергии, предоставляющим экономически эффективное тепло без негативного влияния на природу.

Земля представляет собой бесконечный источник тепловой энергии, которую можно использовать в быту с минимальным воздействием на окружающую среду и экономически выгодно.

Принцип действия бытового теплового насоса основан на том, что любое тело с температурой выше абсолютного нуля содержит тепловую энергию. Эта энергия пропорциональна массе и удельной теплоемкости объекта. Рассмотрев, например, моря, океаны и подземные воды с их колоссальной массой, можно сделать вывод о том, что их значительные запасы тепловой энергии могут частично использоваться для отопления зданий, не нанося вреда экосистеме планеты. Тепловую энергию можно «извлечь», охладив объект. Грубая оценка тепла, выделяемого при этом процессе, производится по формуле: Q = C*M*(T2 — T1), где Q обозначает поглощенное тепло, C – теплоемкость, M – масса, а T1 и T2 – температуры, между которыми происходило охлаждение. Данная формула демонстрирует, что разница температур может быть незначительной при увеличении массы теплоносителя. Например, охлаждая 1 кг теплоносителя с 1000 °C до 0 °C, мы получаем такое же количество тепла, как и при снижении температуры 1000 кг теплоносителя с 1 °C до 0 °C.

Виды тепловых насосов

Существуют два основных типа тепловых насосов, которые различаются по способу передачи энергии:

• Компрессионные. Ключевыми компонентами такой установки являются компрессор, конденсатор, расширитель и испаритель. В процессе работы используется цикл сжатия и расширения теплоносителя, что приводит к выделению тепла. Этот вид тепловых насосов отличается простотой конструкции, высокой эффективностью и является самым распространенным.
• Абсорбционные. Эти тепловые насосы нового поколения применяют пару абсорбент-хладагент в качестве рабочего тела. Использование абсорбента способствует улучшению коэффициента полезного действия устройства.

Тепловые насосы также классифицируются в зависимости от источника тепла:

• Геотермальные. Тепловая энергия в этих системах извлекается из земной коры или водоемов.
• Воздушные. Тепло берется из окружающего воздуха.
• Использующие вторичное тепло. В таких установках в качестве источника энергии используются воздух, вода или сточные воды.

В зависимости от типа теплоносителя, который используется в системе отопления, можно выделить следующие категории:

• Тепловые насосы «воздух-воздух». Этот тип насосов извлекает тепло из холодного воздуха, дополнительно снижая его температуру, и подает это тепло в отапливаемое пространство.
• Тепловые насосы «вода-вода». Эти системы используют тепло, содержащиеся в грунтовых водах, и передают его для нужд отопления и горячего водоснабжения.
• Тепловые насосы «вода-воздух». В данной системе применяются зондовые скважины для забора воды и воздушная отопительная система.
• Тепловые насосы «воздух-вода». Здесь атмосферное тепло используется для осуществления водяного отопления.
• Тепловые насосы «грунт-вода». В таких насосах трубы укладываются под землей, в которых циркулирует вода, забирающая тепло из земли.
• Тепловые насосы «лед-вода». При нагреве воды в системах отопления и горячего водоснабжения используется тепло, выделяющееся во время замерзания. Замороженные 100-200 литров воды могут обеспечить обогрев среднего жилого дома примерно на час.

Тепловые насосы используют для своей работы запасы тепла, находящиеся в грунте, который сохраняет постоянную положительную температуру.

Категории тепловых насосов

Тепловые насосы классифицируются на две группы в зависимости от среды, из которой они получают тепло, и среды, в которую происходит передача энергии:

• «земля — вода»;
• «вода — вода»;
• «воздух — вода»;
• «воздух — воздух».

Вода обычно нагревается с использованием геотермальных (системы «земля — вода», «вода — вода») или воздушных насосов («воздух — вода»). Большинство владельцев бассейнов выбирают именно воздушные тепловые насосы. Их основное отличие от геотермальных систем заключается в отсутствии внешних контуров. Это делает воздушные тепловые насосы более экономичными, поскольку они не требуют выполнения бурительных работ и прокладки линий для подключения к наружным источникам тепла.

Принципы работы тепловых насосов воздушного типа

Энергия обычно связывается с теплотой, однако она присутствует повсюду, даже в холодных объектах (на самом деле, во всем, что имеет температуру выше -273 °C). Суть заключается в потенциальных различиях. Среда с отрицательной температурой обладает низкой потенциальной энергией. Тепловой насос предназначен для извлечения низкопотенциальной энергии и преобразования ее в высокопотенциальную.

Принцип работы теплового насоса схож с принципом функционирования холодильника. В термодинамике этот процесс называется обратным циклом Карно. Если в холодильнике для достижения эффекта охлаждения тепло переносится из внутреннего пространства в окружающую среду, то в случае с тепловым насосом все происходит наоборот: холод собирается и преобразуется в тепло.

Система теплового насоса состоит из двух основных частей: внешней и внутренней. Между ними располагаются компрессор и испаритель. Процесс преобразования энергии проходит через несколько этапов. На первом этапе теплоноситель движется по системе труб, расположенной снаружи, и поглощает поступающую извне энергию.

На следующем этапе хладагент проходит через камеру испарителя, заполненную жидким хладагентом. В качестве хладагента чаще всего используется фреон. При температуре ниже нуля он начинает кипеть. Контактируя с низкопотенциальной тепловой энергией, хладагент действительно превращается в газ и направляется к компрессору.

В компрессоре газ вновь нагревается и поступает в конденсатор. Здесь он охлаждается и превращается из газообразного состояния в жидкость, при этом выделяемое тепло передается в отопительную систему. После этого цикл начинается заново.

Для обеспечения работы цикла необходимо небольшое количество электроэнергии, которая используется для приведения компрессора в действие.

Условия эксплуатации и эффективность тепловых насосов

Эффективность работы тепловых насосов оценивается по специальному показателю COP (коэффициент производительности). COP представляет собой коэффициент преобразования, который позволяет сопоставить объем выработанного тепла с количеством потребленной энергии.

Современные тепловые насосы могут иметь значение COP в пределах от 2 до 5. Например, насос с COP 5 способен преобразовать 1 кВт электроэнергии в 5 кВт тепловой энергии.

Для теоретического вычисления коэффициента производительности (COP) требуется две ключевые величины: температура источника энергии (T1) и температура теплоносителя в системе (T2).

Температуры измеряются в Кельвинах, и для преобразования градусов Цельсия в Кельвины нужно добавить 273,15. Например, если температура воздуха составляет 5 °C, а температура в системе отопления – 55 °C, то давайте выполним следующие расчеты:

55 °C + 273,15 = 328,15 K

5 °C + 273,15 = 278,15 K

COP = 328,15 / (328,15 — 278,15) = 6,563

На практике ситуация намного сложнее, и фактическое значение COP может оказаться ниже расчетного. Коэффициент производительности зависит от множества начальных параметров. Важно учитывать температуру источника теплоты, свойства хладагента, эффективность системы, характеристики насосов и многие другие аспекты. Поэтому при сравнении коэффициентов производительности различных тепловых насосов необходимо знать, на каких исходных данных основаны расчеты.

Понимание коэффициента преобразования помогает определить эффективность работы теплового насоса. Этот показатель также упрощает сравнение различных моделей насосов.

Что такое воздушный тепловой насос – строение и функциональные возможности

Эффективные системы отопления домов постепенно вытесняют традиционные методы, основанные на использовании природного газа, твердого топлива и электричества. Одной из самых распространенных альтернатив является тепловой насос с воздушным источником тепла.

К его преимуществам относятся невысокие расходы по сравнению с геотермальными вариантами, а также возможность как строительства новых, так и модернизации существующих систем отопления. Тепловой насос особенно востребован в «пассивных домах», которые проектируются с акцентом на минимизацию потребления тепла и использование энергосберегающих технологий.

Что такое воздушный тепловой насос

Первый прототип теплового насоса был создан в 1852 году и назывался «тепловым мультипликатором». Его основные принципы работы были открыты лордом Кельвином, и они лежат в основе функционирования всех современных нагревательных устройств.

Согласно законам физики, процесс передачи тепла происходит от более горячего тела к телу с низкой температурой. Тем не менее, возможен и обратный процесс, при котором требуется использование дополнительной энергии.

Позднее был выявлен принцип обратного цикла Карно. В этом процессе вещество поглощает тепло во время испарения и вновь выводит его после конденсации на поверхности. Этот принцип является основой работы холодильников и кондиционеров. Низкотемпературный тепловой насос с использованием воздуха в качестве источника тепла функционирует аналогично этим бытовым приборам, но, в отличие от них, он работает в «обратном направлении».

Некоторые производители кондиционеров применяют данный принцип и предлагают устройства, которые могут использоваться для обогрева помещений. Однако следует отметить, что кондиционеры неэффективны при отрицательных температурах, поскольку их основное предназначение заключается в охлаждении, а не в нагреве.

Низкотемпературные тепловые насосы с использованием воздуха в качестве источника тепла, предназначенные для обогрева жилищ, функционируют согласно законам природы. Как же осуществляется отопление в реальных условиях?

• • Каждое тело, независимо от температуры, обладает потенциальной энергией, как высокой, так и низкой. Даже при отрицательных значениях термометра, в воздухе сохраняется определенное количество тепла. Например, при -15°C температура воздуха выше, чем при -25°C. При -5°C еще больше тепловой энергии содержится в атмосфере. Принцип работы воздушного теплового насоса заключается в способности извлекать это небольшое количество тепла, которое доступно в зимний период, и передавать его в помещения.
  • В наружном блоке, который расположен снаружи здания, находится змеевик с испарителем. Внутри этого контура циркулирует фреон — вещество, способное переходить из жидкого состояния в газообразное и обратно. Фреон испаряется, поглощая тепло, которое сохраняется даже при отрицательных температурах.
  • • Газ поступает в компрессор. В компрессоре создается высокое давление, что способствует превращению фреона обратно в жидкость.
    • • Под давлением фреон нагревается и передается в конденсатор. Здесь газ окончательно становится жидкостью, отдав всё полученное тепло во внешнем блоке, установленном на улице.
      • Фреон по замкнутому контуру возвращается в испаритель.

      Тепловая мощность теплового насоса «воздух-вода» зависит от температуры окружающего воздуха. Поэтому производители предусмотрели возможность подключения дополнительного нагревателя к данному насосу, чтобы компенсировать нехватку тепловой энергии в случае, если температура на улице опускается ниже -15 °C. Хотя работа устройства в более холодных условиях всё же продолжается, её эффективность при этом снижается.

      Существуют различные виды тепловых насосов с воздушным источником, которые различаются по принципу обогрева помещений.

      Воздушно-водяные тепловые насосы

      Системы отопления и горячего водоснабжения, основанные на тепловых насосах с воздушными источниками, демонстрируют высокую эффективность в умеренных широтах России. Средний коэффициент превращения (COP) составляет 3. Это означает, что на каждый 1 кВт потребляемой мощности вырабатывается 3 кВт тепловой энергии.

      Типы теплосборников для тепловых насосов

      Тепловые насосы могут использовать разнообразные источники энергии: геотермальные системы (закрытого и открытого типов), воздушные источники, а также вторичное извлечение тепла. Рассмотрим каждый из этих источников более подробно.

      Геотермальные тепловые насосы получают тепло из земли или подземных вод и классифицируются на два типа — закрытые и открытые. Закрытые источники тепла подразделяются на:

      • Горизонтальные системы, в которых коллектор, собирающий тепло, располагается кольцами или зигзагами в траншеях глубиной от 1,3 метра и более (ниже уровня промерзания). Такой способ установки теплосборника особенно эффективен при ограниченной площади земельного участка.

      

      Геотермальное отопление с использованием горизонтального коллектора.

      • Вертикальные системы, то есть коллектор теплосборника устанавливается в вертикальные скважины, которые погружаются в землю на глубину до 200 м. Этот метод применяется в тех случаях, когда нет возможности разместить контур горизонтально или существует риск повреждения ландшафта.

      

      Геотермальное отопление с использованием вертикальных коллекторов

      • Водоемные системы, где контур коллектора располагается зигзагообразно или в кольцевой форме на дне водоема ниже уровня его промерзания. Этот метод является более экономичным по сравнению с бурением скважин, однако его эффективность зависит от глубины и общего объема воды в водоеме, что может варьироваться в зависимости от региона.

      Открытые тепловые насосы функционируют с водой, которая после функционирования насосов возвращается обратно в землю. Данное решение может быть применено лишь в случае, если вода является химически чистой, а использование подземных вод для таких целей легально разрешено.

      

      Системы открытого геотермального отопления

      Воздушные контуры применяют воздух в качестве источника тепла.

      

      Отопление при помощи воздушного теплового насоса

      Вторичные (производные) источники тепла зачастую применяются в системах, работающие на основе выработки внешней (паразитной) тепловой энергии, которую требуется дополнительно утилизировать.

      Первые модели тепловых насосов были похожи на конструкцию, описанную ранее и изобретенную Робертом Веббером. Медные трубы контура, которые исполняли роль как внешних, так и внутренних труб, в которых перемещался хладагент, располагались под землёй. Испаритель в данной системе помещался под землю на глубине, превышающей уровень промерзания, или в пробуренные отверстия (с диаметром 40-60 мм), которые делали наклонно или вертикально на глубину 15-30 метров. Контур прямого обмена предполагает небольшую площадь, и при использовании труб малого диаметра нет необходимости в промежуточном теплообменнике. Прямой обмен не требует принудительной циркуляции теплоносителя, что исключает необходимость в циркуляционном насосе и снижает потребление электроэнергии. Кроме того, тепловой насос с контуром прямого обмена демонстрирует высокую эффективность даже при низких температурах — любой объект отдает тепло, когда его температура выше абсолютного нуля (-273,15 °C), а хладагент может испаряться при температуре до -40 °C. Однако у этого типа конструкции есть свои недостатки: высокая потребность в хладагенте; значительные затраты на медные трубы; надежное соединение медных составляющих возможно лишь с помощью сварки, иначе не избежать утечек хладагента; необходима катодная защита в условиях агрессивной кислой почвы.

      В заключение

      Одним из основных преимуществ тепловых насосов является их высокая эффективность. Для производства одного киловатта тепловой энергии они используют не более 350 ватт электроэнергии в час. В контексте сравнения, КПД электростанций, которые генерируют электричество путем сжигания ископаемого топлива, не превышает 50 %. Система теплового насоса полностью автоматизирована и функционирует с минимальными эксплуатационными затратами — электроэнергия требуется лишь для работы компрессоров и насосов. Габариты такой системы сопоставимы с размерами домашнего холодильника, а уровень шума при работе также схож с шумом этого бытового прибора.

      

      Рассол/водяной тепловой насос

      Тепловой насос может использоваться как для извлечения, так и для отвода тепла — когда работают контуры охлаждения, тепло из комнат передаётся в грунт, воду или воздух через внешний контур.

      Основным недостатком системы отопления с использованием теплового насоса является его высокая цена. В европейских государствах, а также в Соединённых Штатах и Японии тепловые насосы получили широкое распространение: в Швеции их насчитывается более полумиллиона, в Японии и США (особенно в штате Орегон) — несколько миллионов. Тепловые насосы пользуются высоким спросом в этих странах, поскольку поддерживаются государственными программами, предлагающими гранты и скидки для владельцев домов, которые принимают решение о их установке.

      Нет никаких сомнений в том, что в будущем тепловые насосы могут стать менее популярными. В России, учитывая постоянный рост цен на газ, они в настоящее время являются более выгодным вариантом по сравнению с другими системами отопления с точки зрения экономической эффективности.

      Видео описание

      В следующем видеоролике демонстрируется принцип работы теплового насоса, использующего воздух в качестве источника тепла для отопления жилых помещений:

      Ключевым преимуществом данного устройства является его многофункциональность. Тепловой насос способен не только обогревать дом, но и обеспечивать комфортную прохладу в период летней жары. Кроме того, имеется отдельный контур, предназначенный для нагрева воды, используемой в хозяйственных нуждах. Это особенно актуально летом, когда запланирован ремонт городских котельных.

      Охлаждение

      Не каждая модель оборудована встроенным кондиционером. Однако тепловой насос «воздух-воздух» такую функцию имеет. В летний период достаточно лишь сменить режим с отопления на охлаждение. Если же изначально насос не оснащен встроенным блоком, его можно установить отдельно.

      Гидравлический затвор для обеспечения воздушного охлаждения представляет собой доступное решение. Он продается как отдельный прибор и способен охлаждать помещение через специальные стеновые панели, которые обеспечивают хорошую циркуляцию воздуха, а также через систему подогрева пола.

      Описание видео

      В этом видеоролике демонстрируется работа теплового насоса:

      Нагрев воды

      Индивидуальная система отопления обеспечивает наличие горячей воды в доме круглогодично. Однако важно учитывать, что низкотемпературные системы не способны обеспечить очень высокие температуры. Вода, как правило, нагревается лишь до 55°C. Для того чтобы не экономить ресурсы, необходимо установить достаточно мощный котел, чтобы его мощности хватало на всех членов семьи.

      Зачем тепловому насосу нужен встроенный ТЭН

      Тепловые насосы, работающие на воздухе, часто комплектуются дополнительным электрическим нагревателем, который служит для вспомогательного отопления. В регионах, где температура может опускаться ниже минус 15 градусов Цельсия, это решение оказывается весьма обоснованным. В случае резкого похолодания эффективность работы теплового насоса существенно снижается. Поэтому в такие моменты разумнее использовать альтернативные методы отопления, чем оставаться в помещении, которое быстро теряет тепло, и ожидать, когда температура вновь поднимется.

      Существует еще один аспект, который обосновывает наличие дополнительного нагревательного элемента. Экономически нецелесообразно намеренно устанавливать систему с избыточной мощностью. Такой «резерв» энергии будет постоянно отнимать деньги из вашего бюджета. По-настоящему холодные дни в теплых регионах встречаются крайне редко. Поэтому гораздо разумнее выделить небольшую сумму на резервное отопление, чем постоянно переплачивать за мощность, которая не используется.

      Отопительная система с тепловым насосом

      Когда тепловой насос функционирует как отопительное устройство, его работа основывается на интеграции в общую систему отопления. Он состоит из двух основных контуров и третьего — самого насоса.

      

      Теплоноситель, который поглощает тепло из окружающей среды, движется в внешнем контуре. Он поступает в испаритель теплового насоса и передает хладагенту температуру около 4-7 °C, при этом температура кипения составляет -10 °C. В результате этого хладагент начинает кипеть и переходит в газообразное состояние. Охлажденный хладагент из внешнего контура далее подается в следующий контур для его нагрева.

      Состав рабочего контура теплового насоса включает:

      • испаритель;
      • хладагент;
      • электрический компрессор;
      • конденсатор;
      • капилляр;
      • терморегулирующее управляющее устройство.
      • После того как хладагент закипает, он перемещается по трубопроводу и попадает в компрессор, который работает на основе электроэнергии. Это устройство сжимает газообразный хладагент до высоких показателей давления, что, в свою очередь, приводит к увеличению его температуры;
      • Горячий газ затем направляется в другой теплообменник (конденсатор), где теплота хладагента передается теплоносителю, который циркулирует в замкнутом контуре системы отопления, или воздуху в помещении;
      • При охлаждении хладагент конденсируется, переходя в жидкую форму, после чего проходит через капиллярный редукционный клапан, теряя давление, и снова попадает в испаритель;
      • Таким образом, цикл завершается, и процесс готов к повторению.

      

      Приблизительный расчет теплопроизводительности

      В течение одного часа через насос, подключенный к внешнему коллектору, проходит от 2,5 до 3 кубических метров теплоносителя, который способен нагреть землю на ∆t = 5-7 °C. Для вычисления тепловой мощности данной схемы следует использовать следующую формулу:

      Q = (T₁ — T₂) x V, где: V — объем теплоносителя, проходящий через систему за час (м³/ч); T₁ и T₂ — температура на входе и выходе соответственно (°C).

      Типы тепловых насосов

      В зависимости от источника теплоты тепловые насосы можно классифицировать следующим образом:

      • грунт-вода — для функционирования в системах водяного отопления используются закрытые грунтовые контуры или геотермальные зондовые установки, расположенные на определенной глубине;
      • вода-вода – в этом случае принцип работы теплового насоса для нагрева дома заключается в использовании открытых скважин для забора подземных вод и их последующего сброса. При этом внешний контур не образует замкнутый круг, а отопительная система в самом доме представлена в виде водяной;
      • вода-воздух – в такой системе устанавливаются внешние водяные контуры, наряду с отопительными устройствами, использующими воздух;
      • воздух-воздух – данные системы функционируют за счет улавливания рассеянного тепла из наружных воздушных масс, дополнительно используя систему воздушного отопления внутри дома.

      

      Принцип работы теплового насоса воздух-воздух

      Принцип функционирования теплового насоса «воздух-воздух» схож с тем, который применяется в стандартном бытовом кондиционере. Главное отличие состоит в том, что тепловой насос преимущественно предназначен для обогрева помещений, в то время как кондиционер используется для их охлаждения. Во всех остальных аспектах они работают по аналогичным схемам.

      

      Хотя тепловой насос обладает простотой конструкции и имеет множество положительных характеристик, он также сталкивается с рядом недостатков, которые могут ограничивать его использование для обогрева жилых помещений.

      • доступная цена (данные устройства являются наименее дорогими среди тепловых насосов)
      • относительная простота установки (аналогично обычным кондиционерам)
      • высокая эффективность при низкой температуре нагрева, составляющей 25-30 °C
      • быстрый возврат инвестиций
      • нагревает воздух лишь в пределах одной комнаты
      • наличие фреонов circuit между наружным и внутренним блоками
      • ограниченная тепловая мощность устройства
      • необходимость использования инверторного управления для компрессора
      • шум от внутреннего блока (сравнимый с работой кондиционера)
      • ограничение минимальной температуры внешней среды для работы

      В общем, это наиболее экономичный способ отопления жилого пространства с помощью теплового насоса, однако он оптимален лишь для небольших зданий. Обеспечить равномерное тепло в большом доме будет сложно, и одного такого устройства не хватит.

      Принцип работы теплового насоса воздух-вода

      Для полноценного отопления дома в любых климатических условиях наилучшим вариантом является нагрев горячей воды, и здесь снова вытягивает аппарат «воздух-вода». В отличие от чисто воздушного теплового насоса, устройство «воздух-вода» функционирует на принципе нагрева воды аналогично обычному котлу в водяной системе отопления.

      

      Принцип функционирования теплового насоса воздух/вода позволяет эффективно отапливать большие помещения, практически без каких-либо ограничений. Однако у этого решения есть свои плюсы и минусы.

      • доступная стоимость
      • легкость установки (как у стандартного электрического котла)
      • широкий диапазон мощности
      • нагрев воды (жидкого теплоносителя) в системе отопления
      • возможность установки на удалении от потребителя
      • высокая энергоэффективность
      • Ограничение минимальной рабочей температуры снаружи

      В общем и целом, данное решение является оптимальным вариантом для снижения затрат на отопление в различных климатических условиях, включая суровые арктические регионы. Оно отлично подходит как для модернизации существующей системы горячего водоснабжения, так и в качестве альтернативы при переходе на новый источник тепла.

      Принцип работы теплового насоса вода-вода

      Тематика данной области является весьма сложной, запутанной и многогранной. Этот вид теплового насоса чаще всего подвергается различным экспериментам, направленным на извлечение тепла из верхних слоев грунта. В сети можно найти множество материалов, посвященных этой теме.

      Мы сосредоточимся исключительно на тех вариантах, которые широко применяются в домашнем хозяйстве, отличаются высокой надежностью и имеют подтвержденную эффективность.

      Наиболее простым и результативным является тепловой насос «вода-вода», который представляет собой систему с открытым первичным контуром, перекачивающую воду между колодцами или водоемами.

      

      Сложные и дорогостоящие тепловые насосы типа «вода-вода» для обогрева жилых помещений представляют собой устройства с закрытым контуром. Их обычно называют геотермальными или водяными насосами, так как основной контур располагается под землей и обеспечивает циркуляцию незамерзающего хладагента (водного раствора пропиленгликоля), который иногда именуют рассолом.

      

      • средняя сезонная эффективность может превышать (хотя на практике зачастую она ниже) эффективность воздушных моделей
      • широкий выбор мощностей
      • обогревает воду в системе отопления
      • наивысшая цена «под ключ» среди всех видов тепловых насосов
      • сложность монтажа
      • значительный уровень шума (при установке теплового насоса в помещении)
      • необходимость согласования с местными органами власти
      • долгий срок окупаемости
      • комплексное техническое обслуживание
      • высокие риски повреждения геотермального контура

      Эти два фактора представляют собой основную преграду для неопытных покупателей. Для них оптимальным вариантом станет тепловой насос «воздух-воздух».

      Тепловой насос, как и любой котел, не способен функционировать в качестве единственного источника тепла в отопительной системе, поэтому важно предусмотреть резервный источник тепла. Это требование прописано в строительных нормах и правилах (СНиП), однако часто оказывается забытым при оптимизации затрат.

      При внимательном проектировании системы отопления для тепловых насосов с самого начала необходимо внедрить низкотемпературную систему, которая будет работать в температурном диапазоне 30-45 °C.

      Существует важное правило для всех тепловых насосов: чем ниже температура теплоносителя, тем выше эффективность работы устройства и больше достигнутая экономия.

      Хотя мы не можем контролировать температуру источника тепла, мы способны понизить температуру в самой системе отопления. Например, это можно сделать путем замены традиционных радиаторов на фанкойлы или установкой теплых полов.

      Это интересно:  Перекрытия: разновидности, их преимущества и возможные недостатки. Что такое перекрытие в строительстве.