Тепловий насос для опалення будинку - види теплонасосів для заміського житла

Що таке тепловий насос - принцип роботи

Незважаючи на те, що споживачеві пропонують велику кількість найрізноманітніших моделей теплонасосів, вони всі, незалежно від свого пристрою, працюють однаково. Відмінність полягає лише в джерелі низкопотенциальной енергії і способі її вилучення.

Принцип роботи теплового насоса для опалення будинку полягає в наступному:

Усередині корпусу розташований замкнутий контур, по якому циркулює холодоагент.
У зовнішньому блоці знаходиться випарник. У ємності створюються умови для перетворення фреону в газоподібний стан. Ще з уроків фізики добре відомо, що при випаровуванні відбувається поглинання тепла. Випарник розташовують таким чином, щоб він контактував з джерелом низько потенційного тепла: повітрям, геотермальних контуром і т.д.
Холодоагент, в газоподібному стані, подається в наступну камеру - компресор. Тут нагнітається робочий тиск, в результаті чого, фреон нагрівається до температури понад 100 ° С. У компресорі встановлений перехідний клапан, через нього речовина під тиском розпилюється в наступну камеру - конденсатор.
Конденсатор - є одночасно теплообмінником системи. У камері відбувається цілеспрямована конденсація фреону, через що виділяється велика кількість теплової енергії. Стінки компресора грають роль теплообмінника і за допомогою непрямого нагріву, передають енергію теплоносія.

Пристрій теплонасоса багато в чому нагадує конструкцію холодильника або кондиціонера. Відмінність полягає в тому, що процес охолодження змусили йти у зворотний бік - в приміщення надходить тепло, а з нього віддаляється холод. У спрощеному варіанті, так само працюють деякі моделі кондиціонерів з функцією підігріву приміщення.

За винятком певних особливостей в конструкції, описаний вище принцип роботи використовують всі теплові насоси без винятку. Головна відмінність, на яке варто звертати увагу при виборі відповідної моделі - це використовуваний джерело низько потенційного тепла. Від цього параметра залежать умови експлуатації і можливості застосування станції.

повітряні теплові насоси

В даному випадку джерелом низькопотенційної енергії виступає повітря. Конструкція теплового насоса складається з двох блоків і багато в чому нагадує звичайну спліт-систему. У повітряних насосів є наступні переваги:

Простий монтаж - установка займає кілька годин.
Можливість швидкого демонтажу і переміщення станції.
Компактні габарити.

Тепловий насос працює як звичайний тепловентилятор, нагріває повітря в приміщенні. Рішення оптимально підходить для неопалюваних будівель: заміських будинків, дач і т.п.

Працездатність системи знижується в міру падіння температури навколишнього середовища. Відмова системи опалення відбувається при падінні показників до -15 ° С.

Повітряно-водяні теплонасоси

При розробці системи теплопостачання житлового будинку із застосуванням теплового насоса, в якості основного джерела енергії, вибір, часто, падає на повітряно-водяні моделі. Висока теплоеффектівность, простота монтажу і надійність - все це спонукає потенційних покупців зупинитися саме на цьому варіанті.

Як і у попередньої моделі, основним джерелом тепла виступає повітря. Але після забору низькопотенційної теплової енергії та перетворення її, здійснюють нагрів теплоносія, що циркулює в спеціальній ємності, всередині якої мають у своєму розпорядженні конденсатор. Таке конструкторське рішення істотно впливає на ефективність пристрою і має такі переваги:

Можливість опалювати весь будинок, а не окремі кімнати.
Насос підключається до водяної системи опалення будинку. Існує можливість інтегрування додаткового резервного джерела тепла.
Використання теплових насосів в опаленні приватних будинків не обмежена тільки нагріванням теплоносія, більшість моделей додатково готують воду для побутових потреб.
Сучасні моделі повітряно-водяних теплонасосів зберігають працездатність навіть при температурі до -32 ° С.

Повітряно-водяні теплонасоси в країнах ЄС включені в найбільш популярні схеми проектів «пасивний» будинок », спрямованих на застосування енергозберігаючих технологій під час будівництва і в процесі подальшої експлуатації будівлі.

водяні теплові насоси

Варіант, що дозволяє опалювати будинок в умовах Сибіру. Крім описаного вище, принцип роботи теплонасоса даного типу полягає в наступному:

На дні водойми або термального джерела, прокладають контур, по якому циркулює пропіленгліколь - «розсіл».
На дні водойми, вода не замерзає і завжди здатна забезпечити необхідною кількістю низкопотенциальной енергії.
Розсіл, проходячи через контур, нагрівається до температури 6-8 ° С, після чого повертається в будинок.
У корпусі насосу, отримана теплова енергія перетворюється, внаслідок чого нагріває теплоносій.

Ефективність опалення будинку взимку за допомогою даної схеми практично не знижується, так як температура води не опускається до негативних оцінок. Недоліками водяних теплонасосів є обмеження між житловим будинком та водоймою, не більше 100 м. Глибина озера повинна бути не менше 3 м.

Як альтернативу, як джерело отримання енергії, використовують артезіанські свердловини. В такому випадку, воду забирають, витягають тепло і після назад повертають в шари грунту.

Грунтово-водяні теплонасоси

Забезпечити опалення і гаряче водопостачання можна за допомогою теплового насоса з первинним геотермальним контуром. Модуль працює, як і попередній варіант, тільки колектор укладається нема на дно водойми, а закопується в грунт або монтується в свердловину. Дане рішення вимагає проведення глобальних земельних робіт, тому, монтаж обходиться дорожче, ніж у попередніх варіантів теплонасосів.

Альтернативні системи опалення, побудовані на базі геотермальних грунтово-водяних теплонасосів, здатні забезпечити теплом навіть промислові об'єкти, розташовані не тільки в середніх широтах, а й умовах Півночі. При певній модифікації, система буде працювати влітку на кондиціонування приміщень. Передбачено нагрів води для ГВП.

Чи реально опалювати будинок тепловим насосом

Як показала світова практика, застосування теплового насоса для обігріву житлового будинку для постійного проживання, не просто можливо. Таке рішення надає безліч додаткових плюсів, що включають: менші витрати на опалення, повна автономність від традиційних видів палива.

У тій же Німеччині і деяких інших країнах ЄС, деякі урядові установи опалюються за допомогою теплонасосів. В якості основного джерела тепла, станції встановлюють для багатоквартирних будинків.

Альтернативна система опалення заміського будинку з використанням теплового насоса вимагає проведення грамотних розрахунків. Буде потрібно:

Підібрати потужність опалювального обладнання.
Вибрати тип системи обігріву.
Встановити резервне джерело тепла, який, хоча і рідко, все ж може знадобитися.

Новітні технології, що впроваджуються в системи опалення, поліпшили якість управління тепловими станціями. Більшість європейських виробників пропонує контролери, що регулюють роботу системи обігріву без участі людини.

Контролювати процес можна за допомогою спеціального блоку дистанційного керування або через будь-який мобільний пристрій, підключений до інтернету. Використання інновацій дозволило створити систему «розумний» будинок на основі геотермального теплового насосу.

Як підібрати теплонасос для опалення будинку

Більшість негативних відгуків про використання теплових насосів пов'язані з тим, що вибір устаткування було зроблено неправильно. При підборі підходящої модифікації, звертають увагу на наступні параметри:

Потужність і додаткові функції.
Виробник.
Вартість самого теплонасоса і виконання монтажних робіт.

При виконанні розрахунків вдаються до допомоги фахівців. Самостійно зробити всі необхідні обчислення, не маючи будівельних навичок, практично нереально.

Як розрахувати потужність теплонасоса

Попередній розрахунок потужності теплового насоса для обігріву будинку виконують, користуючись наступними рекомендаціями:

Визначають опалювальну площу будинку. У розрахунку беруть навіть ті приміщення, які є частиною будівлі, але їх не планується обігрівати.
Для обігріву будинку необхідна тепло продуктивність станції, рівна 0,7 кВт на кожні 10 м² опалювальної площі.
За допомогою нескладних підрахунком визначають, що для обігріву приватного будинку на 200 м² необхідний тепловий насос з продуктивністю 14 кВт. Якщо планується одночасно нагрівати воду для побутових потреб, до отриманого результату додають 10-20%.

Розрахувати тепловий насос допоможуть он-лайн калькулятори, розташовані на сайті. Для точних результатів, потрібно вказати загальну площу, кількість водорозбірних точок і тип системи опалення.

Виробники теплонасосів

Наступний аспект, після розрахунку продуктивності, який враховують при виборі техніки - це виробник обладнання. На ринку представлені системи, що виготовляються в Європі, Укаїни і Китаї. Огляд пропонованого обладнання варто почати з безперечних лідерів - виробників.

європейські виробники
Вважаються безперечними лідерами у виробництві теплових насосів. Все обладнання має продуманий дизайн і конструкцію, гарантію, надану виробником і повністю відповідають усім зазначеним у технічній документації параметрам.

Вартість теплонасоса для опалення будинку під ключ

На вибір теплової станції величезний вплив справляє ціна. Перед тим як купити вподобаний теплонасос, слід уточнити, чи включає зазначена сума вартість установки. Геотермальне обладнання вимагає проведення глобальних земляних робіт, тому, ціна легко може вирости на 40-50%.

Краще користуватися сайтами, де вказана вартість повного комплекту установки системи теплового насоса для опалення приватного будинку, варіант «під ключ». В такому випадку, вдасться уникнути переплат і отримати точне уявлення про очікувані витратах. В середньому, монтаж геотермальної станції, в залежності від продуктивності та компанії виробника, обійдеться в 600-1200 тис. Руб.

Як встановити тепловий насос в будинку

Після придбання теплонасоса, господареві житлового будинку доводиться вирішувати нові проблеми, пов'язані з розміщенням і монтажем станції. Рекомендується, щоб установку виконувала спеціалізована бригада, яка має ліцензію, видану заводом виробником обладнання. Але існують правила, які необхідно знати кожному господарю:

Розміщувати сучасні теплові насоси в підвалах житлових будинків можна. Особливо, це актуально для геотермального обладнання з підключенням похилого кущового контуру. В такому випадку, колодязь під колектор може перебувати безпосередньо під будинком, в підвальному приміщенні.
Вимоги при установці теплового насоса в багатоквартирному будинку. Обов'язково встановлюється резервне джерело тепла. У зимову пору року, модуль для розморожування, буде зупинятися на 3-4 секунди. У цей момент потрібно компенсувати недолік тепла.
Насос встановлюється в будь-якому приміщенні, досить просторому, щоб вмістити накопичувальну ємність і забезпечити безперешкодний доступ до всіх вузлів системи для обслуговування.

Щоб почати опалювати будинок тепловим насосом, потрібні вкладення грошових коштів. Згодом, витрати повністю окупляться. Час, необхідний для виходу в «нуль», 3-8 років.

Яке опалення краще для будинку - газове або тепловий насос

Енергозберігаючі технології для дому, повільно, але впевнено витісняють традиційні види опалення. Єдине, що утримує повсюдне впровадження установок, це необхідність в значному початковому вкладенні грошей.

Більшість виробників вже давно працюють над здешевленням технології, тому, перспективи використання теплових насосів в системах теплопостачання приватних будинків досить оптимістичні. Незабаром можна очікувати збільшення кількості продажів на 10-15%.

Теплонасоси не обмежені виключно побутовим застосуванням. Існує можливість використання теплонасосів в опаленні багатоповерхових будинків, а також промислових об'єктів. Якщо порівняти між собою ефективність застосування газових котлів та теплових насосів, можна ясно побачити, які перспективи існують у кожного з видів устаткування.

недоліки теплонасосів

Головним недоліком, особливо помітним при експлуатації в багатоквартирних будинках, є залежність теплонасосів від коливань температури. І якщо геотермальні моделі більш-менш стійкі до зміни погодних умов, то повітряні станції різко знижують продуктивність, якщо температура падає до -15 ° С.

Монтаж теплонасосів з земляним контуром обходиться в додаткові 30-40% від загальної вартості. Роботи вимагають залучення спеціалізованої техніки та обладнання. Ціна, на сучасні моделі, може досягати 1200-1400 тис. Руб.

У порівнянні, придбання та встановлення газового котла обійдеться всього в 200 тис. Руб. Ефективність газового обладнання не залежить від зовнішніх чинників, а монтаж займає від сили 1-2 дня.

переваги теплонасосів

Економічність є головним достоїнством теплових насосів. Фінансові витрати в період опалювального сезону, в порівнянні з природним газом менше, майже в три рази. Для підключення не потрібно отримання ніяких дозволів. Виняток становить геотермальне обладнання, доведеться офіційно оформити право бурити свердловини. Робота теплонасосів абсолютно безпечна і екологічна.

Основне опалення будинку за допомогою теплового насоса, має вагомі переваги перед експлуатацією газових котлів, але через високу вартість обладнання, що використовує низькопотенційну енергію, вони поступаються їм в популярності.

Розрахунок потужності і температури теплого водяного статі

Схожі статті

Попередня ◈ Наступна