Тепловой насос для дома: виды и принцип работы тепловых насосов для отопления


teplovoj nasos dlya doma

Среди альтернативных источников энергии набирают популярность тепловые насосы для отопления дома. В Норвегии, Швеции, Америке уже больше 25 лет тепловые насосы успешно используются для обогрева дома, коттеджа, дачи, квартиры – дешевое тепло без вреда для природы.

Попробуем разобраться, как работает тепловой насос, виды и типы теплонасосов, их характеристики и особенности.

Устройство и принцип работы теплонасосов

Практически любая среда с температурой выше 1°C, окружающая нас, обладает некоторым количеством тепловой энергии. Часть этой бесплатной и возобнавляемой энергии с помощью теплового насоса можно использовать для обогрева своего дома, теплых полов и горячего водоснабжения.

Существует два типа тепловых насосов:

  • Компрессорные
  • Абсорбционные

Абсорбционные теплонасосы еще не распространились на частные дома и используются пока только в промышленности.

Определение! Отопление компрессорным тепловым насосом – метод, при котором низкопотенциальное тепло генерируется из окружающей среды (воздуха, воды, земли), а дальше переносится к теплоносителя, у которого более высокая температура.

teplovoj nasos princip raboty

На практике это выглядит так: в трубопровод, расположенном в грунте, поступает теплоноситель и нагревается на несколько градусов. Дальше теплоноситель попадает в испаритель (теплообменник) и собранную тепловую энергию передает на внутренний контур.

Хладагент, фреон (вещество под низким давлением, с низкой температурой кипения) из внешнего контура нагревается в испарителе и преобразуется в газ. Затем хладагент в виде газа поступает в компрессор, где под воздействием высокого давления сжимается, при этом его температура становится еще выше.

Горячий газ попадает в конденсатор, где тепловая энергия передается теплоносителю внутренней системы обогрева дома. Далее потерявший тепло хладагент возвращается в жидком состоянии в систему.

Холодильные установки имеют такой же принцип работы, поэтому некоторые виды теплонасосов можно использовать в летнее время для охлаждения дома в качестве кондиционера.

Благодаря тому, что теплонасос не производит тепло, а просто собирает и транспортирует из одной среды в другую, эффективности термопомбы более 100%.

teplovoj nasos shema raboty

Виды тепловых насосов для частного дома

Получать энергию можно из воды, грунта, воздуха. Различают несколько видов теплонасосов в зависимости от комбинирования этих источников и функций.

teplovye nasosy vidy

Тепловой насос вода-вода

Принцип работы данного типа устройства основан на энергии грунтовых или подземных вод, которые круглый год имеют плюсовую температуру. Для обогрева дома необходимо 2 скважины (одна для забора тепловой энергии, вторая для сброса воды) либо водоем (озера, реки) возле дома с соответствующей глубиной, в который погружается змеевик с грузом.

teplovoj nasos dlya doma voda voda

Тепловой насос воздух-воздух

Данный насос функционирует при воздушной отопительной системе. Воздушные тепловые насосы используют энергию из рассеянных воздушных масс и распространяют ее при помощи кондиционеров. Эффективность воздушной тепловой системы не очень велика, поэтому часто используется еще один источник тепла.

teplovoj nasos dlya doma vozduh vozduh

Тепловой насос вода-воздух

В данном случаем энергия генерируется из воздуха. Теплоносителем такой энергии служит вода. По мощности это устройство менее эффективно, чем другие виды теплонасосов, из-за низкой температуры воздуха зимой.

Тепловой насос грунт-вода

Устроен такой насос таким образом, что наружный контур под землей, а теплоноситель — вода. Устройство довольно эффективно, потому что температура почвы практически одинаковая весь год на глубине 5 метров.

teplovoj nasos grunt voda

Преимущества и недостатки тепловых насосов

К плюсам можно отнести:

  • Установку можно осуществить в любых климатических условиях
  • Экологичность – установка такого оборудования безопасна для здоровья человека и окружающей среды. Также помогает сохранить невозобновляемые природные ресурсы
  • Бесшумная работа и комфорт. Усправления системой с помощью автоматики
  • Пожарная безопасность – котел не перегревается, не горит, не взрывается, не выделяет угарный газ
  • Эффективность отопления. Но в сильные морозы, как показывает практика, процесс отопления не очень качественный
  • Существуют модели, которые в летнее время могут использоваться, как кондиционер, для охлаждения
  • Использовать системы отопления, для ГВС и теплого пола
  • Долговечность — срок эксплуатации 20-50 лет, если верно рассчитать мощность оборудования
  • Система отопления автономна, единственный централизированный элемент – подключение к электросети
  • Установка теплового насоса не требует согласований, как при монтаже газового оборудования

Также к преимуществам можно отнести тот факт, что собрать установку теплового насоса можно своими руками.

teplovoj nasos dlya doma prisip raboty

К минусам отопления дома тепловым насосом можно отнести:

  • Необходимость привлечения квалифицированных специалистов, которые рассчитывают мощность, устанавливают и обслуживают такие установки
  • Высокая стоимость агрегата, установки (если покупать). Окупаемость напрямую зависит от интенсивности эксплуатации системы отопления

Целесообразность, рентабельность использования тепловых насосов для отопления частных домов

Для существенной экономии семейного бюджета на обогреве дома на долгие-долгие годы необходимо на этапе проектирования и установки не пожалеть значительную сумму.

ehffektivnost teplovogo nasosa

КПД теплонасосов зависит от производительности и качества. Например, воздушные тепловые насосы могут производить при +5°C 2-5 кВт тепла, в зависимости от модели, на 1 кВт потраченной электроэнергии. У водяных и грунтовых теплонасосов эффективность зависит от оборудования и может достигать до 1000% КПД, но необходимо хорошенько потратиться на покупку такого теплового насоса.

Окупаемость данной тепловой системы зависит от условий эксплуатации и отложена во времени. Энергия из окружающей среды бесплатна и возобновляема. И если в доме грамотно утеплены пол и стены (потери тепла не должны превышать на 1 кв.м 100 Вт), то тепловой насос будет максимально эффективен.

Вас также заинтересует:


Понравилась статья? Порекомендуйте друзьям и знакомым:



Давайте обсудим, оставьте комментарий: