Тепловой насос – насколько выгодный, нужно ли устанавливать

Тепловой насос – насколько выгодный, нужно ли устанавливать, какой лучше

Нужен ли тепловой насос, выгодная ли это покупка? Сама идея теплового насоса на первый взгляд блестящая, – забирать энергию у окружающей среды и отапливать ею дом. Снаружи дома устанавливается большой теплообменник, с помощью которого выкачивается дармовая энергия.

Работает тепловой насос по принципу холодильника – забирает тепло у окружающей среды и сбрасывает его внутри дома.
(Холодильник забирает тепло у куска мяса в морозильнике и точно также сбрасывает его внутрь дома).

Дрова, уголь, газ, нефть становятся не нужными, сжигать больше ничего не нужно?

Но так ли просто отобрать тепло у природы и перенести его под оболочку дома? Что скрывают продавцы тепловых насосов? Рассмотрим подробнее принцип, устройство различных видов тепловых насосов, и их экономическую целесообразность. Что в итоге, — стоит ли устанавливать, использовать тепловой насос?

Классификация

Тепловые насосы классифицируют следующим образом:

  • «Вода – Вода», – насос забирает энергию у воды (грунта) снаружи и отдает ее теплоносителю в системе отопления.
  • «Воздух – Вода» – насос забирает энергию у воздуха которой греет теплоноситель отопления.

Гораздо реже встречаются «Воздух-Воздух» и «Вода–Воздух».

Конструкция

Тепловой насос представляет из себя блок компрессора с вторичным теплообменником, который передает энергию системе отопления, и первичный теплообменник, который находится в окружающей среде и забирает тепло из нее.

Температура кипения хладогента в тепловом насосе составляет минус 55 градусов. Он значительно холоднее, чем окружающая среда и может подогреваться даже морозным воздухом с температурой минус 30 градусов.

Для своей работы тепловой насос потребляет электроэнергию в большом количестве, — работают компрессор, насосы, вентиляторы, электроника.

Эффективность работы теплового насоса принято оценивать коэффициентом преобразования – отношением выработанной энергии к потребленной.

В рекламных заявления производителей этот коэффициент обычно находится в пределах от 2 до 5. Т.е. согласно рекламе, к примеру, насос потребляющий 3 кВт энергии вырабатывает 6 -15 кВт при различных условиях своей работы, что достаточно для отопления небольшого дома.

Теплообменник в грунте

Для теплового насоса «Вода-Вода» первичный теплообменник представляет из себя трубу большой длины, которая должна находиться в грунте. Этот теплообменник можно разместить в вертикальных скважинах и получить 50 ватт энергии с метра трубы.

Для насоса мощностью 10 кВт необходимо 200 метров, — на практике это 6 скважин длинной по 33 метра. Глубже, кстати, мало кто бурит, оптимальная глубина скважины – до 40 метров.

Но теплообменник можно разместить и горизонтально. Тогда согласно практическому опыту можно получить 20 ватт с метра погонного этой трубы. Для указанной мощности нужно зарыть уже 500 метров.

Это очень большой объем земляных работ, и перепашка участка на глубину до 3,5 метров (труба в два этажа, на 3,5 и 2,5 метров).

В месте нахождения такого теплообменника земля будет промерзать на большую глубину и оттаивать только летом в лучшем случае (образование линзы льда, заболачивание). Обычные растения на охлажденном участке не растут.

Согласно опыта эксплуатации вертикальный теплообменник в скважинах обходится дешевле, эффективней, более предпочтительный.

Выгодно ли оборудование с теплообменником «Вода-Вода»

У грунтовых насосов температура на теплообменнике всегда стабильная и коэффициент преобразования на уровне 2,5 или даже чуть больше.
(- в рекламах можно встретить значение 5 – но это на стенде. Грунт вокруг скважины постепенно охлаждается и вертикальный теплообменник выходит на коэффициент 2,5, при съеме мощности в 50 Вт/м.)

Но стоимость этого насоса для небольшого дома – не менее 15 тыс у.е. Здесь имеются в виду только фирменные надежные вещи. Первичные запросы менеджеров могут быть более скромными, но если учитывать все затраты, весь объем, а также и выявленные менеджерами «невыгодные обстоятельства», то указанная цифра даже заниженная.

В сравнении с самым дорогим отоплением электричеством с помощью электрокотла, окупаемость грунтового теплового насоса составит не меньше 15 лет. В сравнении с дешевым магистральным газом, окупаемость отодвигается куда-то в далекое будущее. ( Выбрать наиболее экономичное отопление )
Но стоимость котлов, хоть «электро», хоть «газо», — сущие копейки в сравнении с тепловым насосом.

Приобретение теплового насоса по такой цене — сродни капитальным вложениям. А во что вкладывать-то? Оборудование это через 10 лет все равно станет устаревшим и приравняется к хламу. Не лучше ли эти деньги пристроить, например, в банк, а отопление оплачивать с процентов, которых с лихвой хватит хоть на «электро», хоть на «газо».

В итоге через 15 лет все деньги (с приростом) останутся в кармане, а в доме все это время будет тепло без всяких проблем.

Вкладывать средства в тепловой насос с теплообменником в грунте экономически не выгодно.

Теплообменник «Воздух-вода» — что с мощностью

Гораздо предпочтительней на первый взгляд тепловой насос «Воздух-вода». Его теплообменник — блок с вентилятором, похожий на кондиционер, который устанавливается на платформе у дома, поворачивающейся против ветра. Казалось-бы это проще и дешевле чем грунтовые теплообменники. Но сейчас еще невозможно получать тепло из воздуха эффективно.

Оказывается, что у насосов «Воздух-вода» при температурах воздуха минус 12 – минус 20 градусов, отдаваемая мощность весьма низкая, а коэффициент преобразования составляет 1,5 – 1,3.

Продающие компании этот факт стараются умолчать и не сообщают сведений о реальной отдаваемой мощности при разных температурах.

Рассмотрим, что же происходит на самом деле.

Отдача в зависимости от температуры воздуха

Для насоса мощностью в 10 кВт потребление компрессором и другим оборудованием составит 2,5 – 3,0 кВт. А отдаваемая мощность при температурах – 12 – 20 градусов (ниже аппараты не работают) составляет около 3,5 -4,7 кВт в лучшем случае.

(Эти данные для температуры в системе отопления дома 55 градусов. При 35 градусах коэффициент и отдаваемая мощность несколько больше, – но кому нужна такая температура радиаторов, когда на улице мороз? Да и 55 градусов явно недостаточно….)

Как отапливать дом, когда на улице холодно? Для отопления дома в тепловом насосе «Воздух-вода» вмонтирован электротен, который и выдаст недостающие 6 – 7 кВт для отопления. Т.е. все это нагромождение технологий в хороший мороз превращается в простой электрокотел.

Когда на улице плюс 5 – 10 градусов, то для отопления дома нужно всего лишь пару киловатт энергии. Но теперь насос может выдать заявленные 10 кВт, которые не нужны. При этом потребляет 3,5 кВт электроэнергии, т.е. его реальный коэффициент преобразования намного меньше единицы (для дома забирается всего 2 кВт).

Отсутствие окупаемости у воздушного теплового насоса

Сгладить ситуацию может применение еще одной дорогостоящей вещи – теплоаккумулятора, который позволит запускаться насосу кратковременно, но на полную мощность с коэффициентом 4 — 5. Как работает теплоаккумулятор

Оптимальной для насоса является температура воздуха примерно от минус 5 градусов до 0, когда его коэффициент преобразования составит 2,5 – 3,0.
При температурах воздуха ниже 8 градусов С более 50 процентов энергии будет вырабатываться за счет электротена.

Читайте также:
Турбодефлектор для вентиляции своими руками

Для климата средней полосы, где морозы не редкость (20 дней в году ниже 10 градусов), если посчитать стоимости оборудования и потребление электроэнергии, то трудно отыскать даже окупаемость, в сравнении с самым дорогим отоплением – электричеством.

С магистральным газом вообще не сравнимые…. Там где в основном температура зимой находится в пределах -5 — +5 градусов картина несколько иная, но тоже далеко не блестящая.

Учитывая техническую сложность, поломки, забор энергии на оттаивание в мороз (есть и такое, о чем молчат продавцы), то на сегодняшний день тепловой насос «Воздух-вода» является скорее дорогостоящей игрушкой требующей затрат и ухода.

Где применяются тепловые насосы

У нас фирмы-установщики тепловых насосов держатся на одной рекламе.
При существующих наших тарифах на газ и электричество устанавливать тепловые насосы не выгодно.

А что в Европе? А в странах запада тепловой насос набирает популярность с каждым годом. И государства стимулируют его внедрение путем компенсации части стоимости оборудования – примерно 1/5. Тарифы на газ и на электричество там в разы больше наших. Морозы меньше.

Поэтому стоимость теплового насоса по сравнению с расходами на обычное отопление электричеством или газом в Европе не является слишком большой. В странах Европы установка теплового насоса сейчас выгодна. У нас – нет.
Можно отапливать дом твердым топливом и электричеством ]

Как выбрать тепловой насос для отопления дома: цены, виды, основы монтажа

Время чтения: 5 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Извлечение тепла из грунта и водных источников – не такое уж новшество. Западный мир давно использует геотермальную энергию для отопления жилья. Все актуальнее эта тема становится по мере того, как у коммунальщиков растут цены. Тепловой насос для отопления дома даёт возможность экологично, безопасно и бесплатно согреть батареи.

Тепловой насос обогревает дом природным теплом

Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, достоинства и недостатки

Образец подобного тепловому насосу устройства есть в каждом доме – это холодильник. Он вырабатывает не только холод, но и тепло – это заметно по температуре задней стенки агрегата. Подобный принцип заложен и в тепловом насосе – он набирает термальную энергию из воды, земли и воздуха.

Принцип работы и устройство

Составляющие отопительной системы

Система работы устройства следующая:

  • вода из скважины или водоёма проходит через испаритель, где её температура падает на пять градусов;
  • после охлаждения жидкость попадает в компрессор;
  • компрессор сжимает воду, увеличивая её температуру;
  • нагретая жидкость перемещается в теплообменную камеру, где отдаёт своё тепло системе отопления;
  • остывшая вода возвращается к началу цикла.

Система отопления с тепловым насосом

Системы отопления на основе теплонасосных установок имеют три составные части:

  • Зонд – змеевик, расположенный в воде или земле. Он собирает тепло и передаёт его в устройство.
  • Тепловой насос – прибор, извлекающий термальную энергию.
  • Сама система отопления, включающая теплообменную камеру.

Плюсы и минусы устройства

Сначала о положительных сторонах подобного отопления:

  • Сравнительно небольшие энергозатраты. На отопление расходуется только электроэнергия, причём её потребуется гораздо меньше, чем, например, на отопление с помощью электроприборов. В тепловых насосах есть коэффициент преобразования, указывающий выход тепловой энергии по отношению к затраченной электрической. Например, если значение «ϕ» равно 5, значит на 1 киловатт в час расхода электричества придётся 5 киловатт тепловой энергии.

Тепловой насос не требует никакого специального ухода или расходных материалов

  • Универсальность. Эта отопительная система может устанавливаться в любой местности. Особенно это актуально для удалённых районов, где отсутствуют газовые магистрали. При невозможности подключения электроэнергии насос может работать на дизельном или бензиновом двигателе.
  • Полная автоматизация. В систему не нужно добавлять воду или следить за её работой.
  • Экологичность и безопасность. Теплонасосная установка не производит никаких отходов и газов. Устройство не может случайно перегреться.
  • Такой агрегат может не только отапливать дом зимой при температуре воздуха до минус пятнадцати градусов, но и охлаждать его летом. Такие функции есть в реверсивных моделях.

Принцип реверсивности в работе теплового насоса

  • Длительный период эксплуатации – до полувека. Примерно раз в двадцать лет может потребоваться замена компрессора.

Есть у этой системы и свои недостатки, о которых нельзя не упомянуть:

  • Цены. Тепловой насос для отопления дома – не дешёвое удовольствие. Окупится эта система не раньше, чем через пять лет.
  • В местности, где зимняя температура опускается ниже пятнадцати градусов мороза, для функционирования устройства потребуются дополнительные источники тепла (электрические или газовые).
  • Система, забирающая тепловую энергию из земли, нарушает экосистему участка. Урон не значительный, но следует это учитывать.

Устройство забирает тепло из грунта, понижая его температуру, это может неблагоприятно сказаться на корневой системе деревьев и кустарников

Какой насос выбрать

Установки различаются по источнику тепловой энергии и способу её передачи. Существует пять основных видов:

  • Вода-воздух.
  • Грунт-вода.
  • Воздух-воздух.
  • Вода-вода.
  • Воздух-вода.

Исследование участка

Перед монтажом отопительной системы важно исследовать особенности участка. Это исследование поможет определиться, какой источник термальной энергии станет оптимальным вариантом. Проще всего, если рядом с домом есть водоём. Этот факт освободит от необходимости проводить земляные работы. Ещё одно практичное решение – использовать участок, на котором постоянно дует ветер. Если нет ни того, ни другого, придётся остановиться на земляных работах.

Сравнение КПД разных систем отопления

Система отопления может иметь два варианта монтажа:

  • с применением зондов;
  • с установкой подземного коллектора.

Насос грунт-вода и варианты установки

Геотермальные зонды обычно устанавливают на небольшом участке, площадь которого не позволяет проложить большой трубопровод. Для установки этой системы потребуется оборудование для бурения, так как глубина скважин должна быть не менее ста метров, диаметр – двадцать сантиметров. В такие скважины опускаются зонды. Количество скважин влияет на производительность отопительной системы.

Если площадь участка достаточно большая, можно обойтись без бурения и установить горизонтальную систему. Для этой цели змеевик закапывают на полутораметровую глубину. Этот вариант системы считается самым стабильным и безотказным.

Насос вода-вода: простая установка

Тепловой насос для отопления дома вода-вода подходит для участков с водоёмами. Для трубопровода можно использовать обычные полиэтиленовые трубы. Собранный коллектор перемещают к пруду и там опускают на дно. Это один из самых дешёвых вариантов монтажа, который возможно выполнить самостоятельно.

Установка змеевика на водоеме

Тепловой насос воздух-воздух: цена монтажа

На участке, где постоянно присутствуют ветра, подойдёт система, использующая тепловую энергию воздуха. Монтаж в этом случае тоже не потребует особых затрат, его можно выполнить своими руками. Потребуется лишь установить насос не далее, чем за двадцать метров от дома в самом продуваемом месте.

Принцип работы установки воздух-воздух

Читайте также:
Стеклянный потолок в ванной: монтаж своими руками

Тепловой насос для отопления дома: цены и производители

Теплонасосные установки на российском рынке представлены продукцией фирм: Vaillant (Германия), Nibe (Швеция), Danfoss (Дания), Mitsubishi Electric (Япония), Mammoth (США), Viessmann (Германия). Не уступают им в качестве и российские производители SunDue и Henk.

Агрегат Nibe легко впишется в интерьер дома

Для отопления дома площадью сто квадратных метров потребуется десятикиловаттная установка.

Таблица 1. Средняя стоимость разных типов насосов мощностью 10 киловатт

Изображение Тип насоса Стоимость оборудования, руб Стоимость монтажных работ, руб
Грунт-вода
Импортные производители
От 500 000 От 80 000
Грунт-вода отечественные производители От 360 000 От 70 000
Воздух-вода
Импортные производители
От 270 000 От 50 000
Воздух-вода
Отечественные производители
От 210 000 От 40 000
Вода-вода импортные производители От 230 000 От 50 000
Вода-вода отечественные производители От 220 000 От 40 000

Цена под ключ теплового насоса в среднем составляет около 300 – 350 тысяч рублей. Самым бюджетным вариантом считается система «воздух-вода», так как она не требует осуществления дорогостоящих земляных работ.

Самостоятельный монтаж

Учитывая цены тепловых насосов для отопления дома, этот вид отопительных систем нельзя назвать самым дешёвым. Можно сократить расходы при помощи самостоятельного монтажа насоса, но стоит помнить, что неправильная установка чревата потерей КПД устройства.

С чем придётся столкнуться в ходе самостоятельного монтажа:

  • вся система должна быть включена в единый комплекс, включающий в себя скважины, насос, гидравлическую обвязку, автоматическое управление, отопительную систему;

Система отопления с теплонасосной установкой включает в себя целый комплекс агрегатов

  • работа по проектированию системы должна учитывать технические характеристики теплового насоса;
  • глубина термальных скважин должна подходить к мощности устройства, потребуется проведение тампонажа;
  • геотермальные зонды, работающие в суровых эксплуатационных условиях, желательно дублировать в каждой скважине;
  • батареи, конвекторы, тёплый пол в доме должны быть связаны с работой теплонасосной установкиа для эффективного отопления.

Есть ли смысл рисковать самостоятельной установкой при приобретении такого дорогостоящего оборудования?

Таким образом, если принято решение купить тепловой насос для отопления дома, цена профессионального монтажа должна быть включена в смету.

Из опыта эксплуатации

  • Подземные коллекторы могут нанести вред садовым растениям, это следует учитывать при установке системы.
  • Агрегат не обязательно устанавливать в подвальном помещении, он может быть расположен в ванной комнате или кухне. При установке стоит учитывать, что устройство не бесшумное.
  • Один раз в неделе нужно прогревать коллектор до шестидесяти градусов, чтобы предотвратить размножение в системе бактерий.

Итоги

Тепловой насос – довольно дорогостоящее устройство, которое окупится минимум через пять – семь лет. Но если учитывать долговечность работы системы, около полувека, то это выгодное приобретение. такое устройство позволит отапливать дом даже при отсутствии газовых и электрических сетей. Эта система отопления пожаробезопасна и эффективна, работает в автоматическом режиме и не требует специального обслуживания. Но чтобы добиться таких результатов, нужно доверить монтаж оборудования профессионалам.

Видео: тепловой насос из кондиционера своими руками

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Как правильно выбрать тепловой насос?

Тепловой насос — механическое приспособление позволяющее обеспечить перенос тепла от ресурса с низкой потенциальной тепловой энергией (с низкой температурой) до отопительной системы (теплоносителю) с повышенной температурой. Попробуем объяснить это более понятным языком.

Уходят в прошлое времена, когда человек отапливал свое жилище путем сжигания древесины в каминах или печах. На смену приходят многофункциональные котлы длительного горения. В регионах где доступен магистральный газ для отопления применяют эффективное газовое оборудование. В местах, не доступных для газовых магистралей, все активнее используется газгольдер.

Человечество понимает, что сжигать невозобновляемые источники энергии дело не перспективное, ресурсы постепенно истощаются. Ученые не останавливаясь ищут новые способы добычи тепловой энергии и разрабатывают современные механизмы для реализации поставленных задач.

В одном из таких проектов был сконструирован тепловой насос. Действительно, как и большинству генерирующих тепло агрегатов, функционирование теплового насоса не возможно без электрической энергии. Серьезным отличием является то, что электричество не задействовано в нагреве например ТЭНа, как в масляном радиаторе и не замыкает спираль в тепловой пушке. В тепловом насосе нет нагревательных элементов, он не создаёт тепловую энергию, тепловой насос служит лишь переносчиком её из окружающей среды до потребителя (теплоносителя).

Электричество, потребляемое тепловым насосом, затрачивается только на сжатие хладагента и его перекачку обеспечивая циркуляцию. Хладагент выступает в качестве необходимой рабочей среды, именно он перемещает тепло из окружающей среды в отопительную систему и систему горячего водоснабжения. Как подобрать тепловой насос, принцип его работы, а также узнать о плюсах и минусах подобного оборудования нам поможет этот обзор.

Тепловой насос для отопления

Традиционное отопление частного дома по прежнему остается предпочтительным, если в избытке недорогие ресурсы. Вопрос, что делать, когда доступность дешевых источников ограниченна? Альтернативным решением выступает тепловой насос — опыт эксплуатации более 40 лет в странах Евросоюза, говорит нам о том, что это может быть весьма эффективно.

В Российской Федерации тепловой насос не получил должного распространения. Причиной тому два фактора. Во первых, в избытке нефть, газ, древесина. Во вторых, останавливает высокая цена и отсутствие популяризации. Сведения о тепловых насосах, весьма скудные, принцип их работы не понятный, а о преимуществах информации недостаточно.

В Европейском союзе цены на сжигаемое топливо настолько высоки, что геотермальная система отопления показывает выгоду в эксплуатации. К примеру до 95% домохозяйств в Швеции и Норвегии используют тепловые насосы как основной источник отопления . Международное энергетическое агентство, прогнозирует что тепловые насосы к 2020 году начнут обеспечивать 10 % спроса энергии на отопление в странах организации экономического сотрудничества и развития, а к 2050 году этот показатель достигнет 30%.

Тепловой насос для отопления – принцип действия

Из школьного курса физики, вспоминая второй закон термодинамики, доподлинно известно, что тепло от горячего тела передается холодному без каких бы то ни было механизмов. Фокус в том, как передать тепло в обратном направлении? Для этого нам потребуется теплоноситель и и ряд действий обеспечивающих результат.

Именно эти действия нам и поможет совершить тепловой насос. Затраты электроэнергии на работу теплового насоса пропорционально зависят от разницы значений температур между средами, участвующих в этом процессе.

Вам доводилось дотронуться до черной решетки холодильника сзади? Убедиться в том, что задняя стенка очень горячая может любой желающий. Направив на черную решетку лазерный пирометр, видно что ее температура на поверхности составляет порядка 40°С. Таким образом, инженеры хладогенерирующего оборудования утилизируют изнутри морозильной камеры ненужное тепло.

Известно, что в конце сороковых годов прошлого столетия изобретатель Роберт Вебер обратил внимание на бесполезный обогрев воздуха радиатором холодильника. Изобретатель подумал и подсоединил к нему бойлер косвенного нагрева. В результате Роберт снабдил домочадцев горячей водой в необходимом объеме. Именно тогда, энтузиаст и задумался, каким образом “вывернуть” холодильник на изнанку и трансформировать охладительное устройство в отопительный прибор. Надо признать, у него получилось.

Как работает тепловой насос?

Принцип работы теплового насоса основывается на том, что под землей в любое время года, опустившись ниже отметки уровня промерзания мы наткнемся на температуру выше нуля. Получается, непромерзаемый земельный слой находится прямо у нас под ногами. А что, если использовать его в качестве задней стенки морозильной камеры?

Тогда морозильной камерой можно считать окружающую атмосферу. Разницу температур между ними и используют геотермальные насосы конвертируя в энергию для отопления дома .

Применяя принцип работы холодильного оборудования, для переноса тепла из подземелья в домашнее пространство используется система труб по которым осуществляется циркуляция хладагента. Хладоны Фреона нагреваются подземельным теплом и начинают испаряться. Холодный воздух снаружи его охлаждает, в результате чего фреон конденсируется.

Нагревая тепло чередуя циклы испарения и нагрева тепловой насос заставляет циркулировать хладагент. Компрессор создает давление, заставляя двигаться фреон по трубкам двух теплообменников.

В первом тепловом обменнике фреон испаряется при низком давлении, во время которого происходит поглощение тепла из атмосферы непосредственного окружения. Затем тот же хладагент сжимается компрессором под высоким давлением и перемещается во вторую катушку, где он конденсируется. Затем он выделяет тепло, поглощенное ранее в цикле.

Основную роль в процессе играет повышающий компрессор. Увеличивая давление, фреон конденсируясь выдает больше жара, чем получил от теплой земли. Таким образом, грунтовые плюсовые значения в + 7°С и преобразовывается в комфортные домашние условия + 24°С.

Применяя тепловой насос для отопления, получаем высокую эффективность.

Хочется заметить, что вся конструкция не требует специально выделенной линии электропроводки. Потребляемая мощность сопоставима с расходом энергии бытового электро чайника. Фокус в том, что тепловой насос “добывает” тепловой энергии в четыре раза больше, чем потребляет электричества. На отопление коттеджа в 300 м2, в лютый – 30°С мороз будет затрачено не более 3 кВт.

Впрочем, владельцу геотермального насоса придется заметно раскошелиться в начале. Стоимость оборудования и материалов на подключение составляет не менее 4 500 долларов. Прибавим монтажные работы и бурение, еще столько же, выходит что самая простая система обойдется в 10 тысяч долларов.

Понятно, что электрический котел будет стоить дешевле на порядок. Но платить ежемесячно из расчета 1 кВт на 10 м2 придется в любом случае. Вот и получается, что на 300 кв. метров дома уйдет 30 кВт — в 10 раз больше чем будет потрачено на тепловой насос.

Расчеты по отоплению газом с помощью газового котла, дают примерно тот же порядок цифр — 2000 рублей в месяц, что сравнимо с эксплуатацией теплового насоса. К сожалению не все проживают в газифицированном районе.

Теплового насос, обладает неоспоримым преимуществом. Такую “морозильную камеру наоборот” в летний период можно “вывернуть” на изнанку и легким движением руки — тепловой насос превращается в кондиционер. На улице в жаркие деньки +30°С, а в подземелье царит прохлада. Используя трубки заполненные теплоносителем, насос перенесет холод подземелья в жилище. Далее в работу включается вентилятор, таким образом мы получаем экономную систему охлаждения.

Практика эксплуатации указывает на сроки окупаемости от 3 до 7 лет. Скандинавские страны давно посчитали прибыль и отапливаются этим методом. Ярким примером может служить гигантский тепловой насос в Стокгольме, геотермальное оборудование. Источником тепловой энергии в зимний период и прохлады в летний, служат воды балтийского моря. В полной мере к тепловому насосу относится лозунг: плати сейчас – экономь потом! Экономия становится все больше, в силу того, что энергоносители дорожают.

Тепловой насос. Правда о его эффективности.

К сожалению не все так радужно с эффективностью на сегодняшний день. Одним из главных вопросов, мучающих потребителя остается: покупать или не покупать тепловой насос. Наш совет, тщательно взвешивайте все за и против, скорее всего вариант покупки обычного электрического котла по итогам эксплуатации обойдется дешевле, а установка проще.

Если рассматривать тепловой насос как концепт будущего, как новую идею генерации тепла — однозначно инженерная мысль заслуживает уважения. Геотермальное оборудование работает, его можно потрогать руками, с каждым годом оно становится все более эффективно. Однако, если мы посчитаем, сколько денег мы потратим на его работу, прибавим первоначальные затраты на покупку и монтаж, то скорее всего получим сумму показывающую, что мы потратим на него гораздо больше финансов, чем на любой другой вид тепло генерирующего устройства.

Рассматривая тепловой насос как экономическую систему, когда затратив на его работу 100 рублей, вы получаете тепловой энергии на 300 рублей, не забывайте о том, что за право получения сверхприбыли в 200 рублей, вы заплатили большие деньги. К слову сказать, в том же Евросоюзе, продажи тепловых насосов поддерживаются государственными программами.

Так в Финляндии, ежегодно продается более 60 тысяч тепловых насосов и число продаж растет 5% темпами. Но во первых, экономический эффект применения подобного оборудования там выше по причине дорогой электроэнергии. Стоимость электроэнергии в Финляндии 35 евро центов, в сравнении с Россией – 7 евро центов. Во вторых программа субсидирования предполагает возмещение на покупку теплового насоса в размере 3 000 EURO.

До тех пор, пока существуют низкие цены на газ и электричество, внедрение теплового насоса в качестве основного конкурента остается трудно выполнимой задачей. Массовое потребление станет возможным, только в случае кризисной ситуации с добычей углеводородов или кризиса с генерацией электроэнергии.

Как правильно выбрать тепловой насос

Первый этап.

Расчет требуемого тепла для отопления дома. Чтобы подобрать тепловой насос (ТН), который входит в отопительную систему дома, важно рассчитать потребность тепла. Точный расчет позволит избежать ненужного перерасхода средств, т. к. это ведет к лишним расходам.

Второй этап.

Какой источник тепла выбрать для вашего теплового насоса. Данное решение зависит от многих составляющих, основные из них:

  • Финансовая составляющая. Сюда входит непосредственно стоимость самого оборудования, а также работы по установке геотермального зонда или укладке подземного теплового контура. Это зависит от месторасположения самого участка, а также от ближайшего окружения (водоемы, здания, коммуникации) и геологии.
  • Эксплуатационная составляющая. Основная часть расходов — это функционирование теплового насоса. Эта цифра зависит от режима отопления вашего здания и от выбранного источника тепла.

Третий этап.

Анализ исходных данных для выбора теплового насоса:

  1. Бюджет на предполагаемую систему.
  2. Отопительная система: радиаторы, воздушное отопление, теплый пол.
  3. Площадь участка, которую возможно выделить для укладки теплового коллектора.
  4. Возможно ли бурение на участке.
  5. Геология участка для определения глубины заложения геотермального зонда в случае принятия такого решения.
  6. Требуется ли кондиционирование воздуха в летний период.
  7. Имеется ли воздушное отопление или предполагается ли в будущем.
  8. Капитальная стоимость покупки и монтажа ТН со всеми работами (приблизительная первоначальная оценка).

Разберём всё по порядку

Бюджет на предполагаемую систему

При создании системы отопления на ТН имеется возможность устройство контура «воздух-вода». Капитальные вложения будут минимальными, т. к. не требуется проведения дорогостоящих земляных работ. Но будут высокие затраты на этапе эксплуатации данной системы отопления ввиду низкой эффективности работы.

Если же вы хотите значительно уменьшить эксплуатационные расходы, то вам подойдет установка геотермального насоса. Правда, потребуется провести земляные работы для укладки теплового контура. Также данная система позволит получать «пассивный» холод.

Отопительная система: радиаторы, воздушное отопление, теплый пол

Для увеличения эффективности системы ТН желательно уменьшить разницу между температурой нагреваемой среды и температурой источника тепла.
Если вы ещё не выбрали систему отопления, то рекомендуется выбрать теплые полы, позволяющие более эффективно использовать систему ТН.

Площадь участка, которую возможно выделить для укладки теплового коллектора

Площадь участка для установки коллектора критична в случае невозможности бурения и установки геотермального зонда. Тогда вам придется осуществить горизонтальную укладку коллектора, а это потребует пространства примерно в 2 раза больше, чем площадь отапливаемого дома. При этом надо учесть, что данную площадь нельзя использовать под застройки, а только в виде лужайки или газона, чтобы не перекрывать потоки солнечных лучей.

Возможно ли бурение на участке

При возможности проведения бурения на участке (хорошая геология, возможность подъезда, отсутствие подземных коммуникаций) лучшим решением будет установка геотермального зонда. Он обеспечивает стабильный и долгосрочный источник тепла.

Геология участка для определения глубины заложения геотермального зонда, в случае принятия такого решения

После проведения расчета общей глубины бурения необходимо изучить план участка и установить, каким образом обеспечить глубину бурения. На практике глубина одной скважины обычно не превышает 150 м.

Поэтому если, например, расчетная глубина бурения 360 м, то исходя из особенностей участка её можно разбить на 4 скважины по 90 м, или 3 по 120 м, или 6 по 60 м. Но надо учесть, что между ближайшими скважинами расстояние должно быть не меньше 6 м.
Стоимость буровых работ прямо пропорционально глубине бурения.

Требуется ли кондиционирование воздуха в летний период

Если в летнее время требуется кондиционер, то очевиден выбора ТН типа «вода-вода» или «грунт-вода», остальные тепловые насосы не готовы эффективно и экономично выполнять функции кондиционирования.

Имеется ли воздушное отопление или предполагается ли в будущем

Возможна интеграция ТН в единую систему воздушного отопления. Данное решение позволит унифицировать инженерные сети.

Капитальная стоимость покупки и монтажа теплового насоса со всеми работами

Приблизительная первоначальная оценка капитальных затрат* на покупку и монтаж зависят от типа теплового насоса:

ТН с подземным коллектором:
Оборудование и материалы — 4500 $
Работы — 2500 $
Эксплуатационные расходы — 350 $/год

ТН с зондом:
Оборудование и материалы — 4500 $
Работы — 4500 $
Эксплуатационные расходы — 320 $/год

Воздушный ТН:
Оборудование и материалы — 6500$
Работы — 400 $
Эксплуатационные расходы — 480 $/год

ТН «вода-вода»:
Оборудование и материалы — 4500 $
Работы — 3500 $
Эксплуатационные расходы — 280 $/год

Четвёртый этап. Виды работы

Одиночный. Тепловой насос является единственным источником тепла, обеспечивая 100% потребность в тепле. Работает для рабочих температур не выше 55 °С.
Спаренный. ТН и котел работают совместно, что позволяет с помощью котла получать более высокие рабочие температуры.

Моноэнергетический. ТН и электрокотел образуют энергосистему только с одним внешним источником энергии. Это позволяет плавно регулировать электропотребление, но увеличивает нагрузку на вводной автомат.

Выбор теплового насоса

После сбора всех исходных данных и проработки основных технических решений возможно выбрать подходящий тип ТН. Комплектация и выбор поставщика оборудования будет зависеть от ваших финансовых возможностей. Главное, подойти к выбору системы с полным пониманием того, чего вы хотите. Мы поможем вам выбрать и реализовать комфортную систему отопления. В ней можно учесть все нюансы: от климаторегулирующей функции до распределения тепла по зонам дома.

Заключение

Остановив свой выбор на экологической системе отопления с тепловым насосом, можно быть уверенным в завтрашнем дне. Вы получаете полную независимость от тепло снабжающих организаций, мировых цен на нефть и политической ситуации в стране. Единственно, что вам потребуется, это электроэнергия. Но со временем и получение электроэнергии можно перевести на абсолютную автономность с помощью ветряка.

Тепловой насос для отопления. Практический пример, реальный опыт.

В этой статье мы рассмотрим практическое применение работы воздушного и геотермального тепловых насосов на нашем первом тестовом полигоне – дом в Ленинградской области.

Характеристики дома, отапливаемого тепловым насосом

Этот дом отапливается двумя тепловыми насосами: воздушным и геотермальным. Он имеет три этажа, общая площадь составляет 220 квадратных метров. Основание из кирпича (полтора кирпича 40 см), сделано утепление по стенам в 200 мм и кровля 300 мм. То есть сделано хорошее утепление, и теплопотери минимальные. И, нужно заметить, что утеплению нужно уделить максимум внимания, так как минимальные теплопотери позволяют добиться хорошего COP (коэффициента преобразования энергии). С чем это связано? С тем, что при маленьких теплопотерях нам не нужно поддерживать высокую температуру в отопительной системе. Так как, чем выше температура в отопительной системе, тем ниже COP.

Воздушный тепловой насос

Данный тепловой насос в среднем по теплу выдает 5-6 кВт, потребляя при этом 1,5-2 кВт. Этот показатель не стабильный, так как производительность зависит от температуры на улице, поэтому говорим о средних значениях. Также на этот показатель сильно влияет влажность. При большой влажности, воздушный тепловой насос быстро обмерзает, что провоцирует большое количество оттаек и снижает эффективность.

Два варианта отопительной системы для воздушного теплового насоса

Есть два типа установки воздушного теплового насоса, о которых бы хотелось рассказать.

Тип 1: на входе и выходе теплового насоса фреон

Тип 2: на входе и выходе теплового насоса вода или гликоль.

Давайте разберемся, есть ли существенные различия между этими двумя вариациями?

Да, конечно есть!

Компрессорные блоки воздушных тепловых насосов бывают с установленным теплообменником внутри блока, как в нашем доме, а также бывают с установкой теплообменника отдельно, внутри дома. В таком случае система не переводится на гликоль, используется только вода. Теплообменник устанавливают внутри дома, чтобы в зимние морозы система не «замерзла». Плюсы нашего типа заключаются в мобильности и автономности. В нашем примере залитый гликоль, антифриз и теплообменник расположены внутри компрессорного блока, что позволяет в короткий срок обслужить, внести какие-то изменения или что-либо заменить в устройстве. Кстати, за 6 лет работы такого еще не приходилось делать :).
Сравнительно со вторым типом – при использовании фреона, придется полностью демонтировать систему, сливать фреон, разгерметизировать и выполнить другие обязательные работы, что равно новому монтажу. Этот процесс уже гораздо более долгий и сравним с новым монтажом.

можно использовать воду

в качестве теплоносителя

сложность демонтажа мобильность

чуть более дорогая заправка

чистая отопительная система

После просмотра данной таблицы у вас может возникнуть вопрос: «Насколько дороже заправка отопительной системы гликолем или антифризом?»

Конечно, цена зависит от объема системы и рассчитывается индивидуально под каждый дом. В нашем случае это примерно 50-100 рублей на литр заправки системы. Но нужно учитывать, что при этом будет происходить смазка насосов, всегда будет чистая отопительная система, что благоприятно сказывается на сроке службы системы в целом. Мы используем обычный автомобильный антифриз и система прекрасно работает, нареканий нет.

Но стоит упомянуть о небольшом минусе, если углубляться в подробности – теплоемкость воды больше, чем у гликоля, то есть эффективность по переносу больше у воды. В среднем это 15%, что является незначительным показателем, которым можно пренебречь.

Проток в отопительной системе через тепловой насос

Конкретно в нашем доме ориентировочный проток равен 0,36 куба или 360 литров в час, то есть 6 литров в минуту. Но опять же, забегая вперед, если говорить об эффективности тепловых насосов, то следует стремиться к увеличению протока. Так как в этом случае будет ниже дельта температур между подачей и обраткой. Низкая дельта температур снижает нагрузку на компрессор, что повышает эффективность работы теплового насоса. Поэтому всегда нужно добиваться максимального объема прокачиваемой жидкости. Причем ъотел бы отметить, что объем прокачиваемой воды желательно увеличивать не за счет скорости, а за счет объема, то есть увеличения сечения труб. Нужно учитвыать, что при большой скорости движения теплоносителя в системе наинается неприятный эффект «свитстящих» труб.

Какая мощность воздушного теплового насоса нужна для отопления дома?

Изначально для отопления мы использовали только воздушный тепловой насос. Два года он работал, на нем проводились разные тестирования под собственные условия, перепрошивали контроллер и выполняли другие работы. Но в морозы его было недостаточно, так как он при низких температурах (ниже -8 градусов) выдавал на то время около 3 кВт, что для дома в 220 квадратных метров недостаточно.

В параллель к воздушному тепловому насосу стоит электрический котел на 5 кВт, который управляется через контроллер. Он включается во время оттаек, догревает систему при необходимости и является необходимым устройством для перестраховки.

Контроллер воздушного теплового насоса и устройство системы отопления

На данной фотографии изображен общий вид. Как видно, здесь у нас запитаны все этажи. На каждый этаж стоят свои отдельные коллекторы, и каждый этаж снабжен своим циркуляционным насосом.

На текущий момент осмотра у нас следующие показатели, при температуре на улице -2 градуса: 15 градусов дельта, црикуляция 6 литров в час, потребление 1,7 кВт. Получается COP порядка 3-х, что очень даже неплохой результат. Но сейчас температура завышенная, обычно температура отопления около 30-35 градусов, так как дом хорошо утеплен и в полах достаточно температуры 27-30 градусов для того, чтобы в доме была температура в среднем 24-25 градусов.

Тепловой насос в помещениях с большим количеством окон и большими теплопотерями

В нашем доме таким помещением является зимний сад. Он тоже полностью отапливается с помощью тепловых насосов. Как ранее и говорили, на каждом этаже стоит свой коллектор.

Как видно на фотографии, здесь на коллекторе запитан фан-койл водяной. Отличие его в том, что он именно водяной, а не фреоновый. С помощью пульта программируется время работы и уровень температуры. И за счет того, что он такой переразмеренный, достаточно температуры в 30 градусов, чтобы поддерживать 20-27 градусов в зимнем саду всю зиму.

Геотермальный тепловой насос

В самом начале было сказано, что у нас в доме установлено два типа тепловых насосов: воздушный и геотермальный. Как так получилось? Да очень просто. Спустя два года после устанвоки воздушного теплового насоса решили подводить воду в дом, пробурили скважину. На редкость она оказалась щедрой, воды очень много, она чистая и теплая, +8-9 градусов круглый год. На основании этого появилась идея сделать геотермальный тепловой насос, который будет отапливать дом.

Теперь у нас при температуре до +5 градусов используется воздушный тепловой насос, а когда наступают холода, начинаем использовать геотермальный тепловой насос. Получается, что первый используется четыре месяца в году, а второй – пять месяцев в году. Работают они вместе слаженно, без высоких нагрузок на каждый насос, дом отапливается хорошо и стабильно без помощи электрокотла.

Какие недостатки у геотермального теплового насоса?

У геотермального теплового насоса есть один существенный недостаток — монтаж и высокая общая стоимость. Но из плюсов – эффективность, которая однозначно в 2 раза выше в среднем за сезон, относительно воздушного насоса.

У нашего геотермального насоса коэффициент преобразования (COP) получается 3,6-3,8, с учетом подъема воды с 26 метров, у воздушного средний за год – около 2-х. Но при температуре +5-10 градусов воздушный выдает коэффициент порядка 3,5-4, что очень эффективно позволяет его использовать в таких условиях.

Особенности установки геотермального теплового насоса

Конкретно у нас установлена отсрочка по времени для запуска теплового насоса, чтобы дать воде пройти через теплообменник, так как в ином случае она может замерзнуть. Плюс установлен частотник для плавного пуска геотермального насоса, на 42 герца.

Тепловой насос и батареи

Многие клиенты задаются вопросом: нужно ли устанавливать тепловой насос, если в доме, который плохо утеплен, есть батареи?

Теоретически тепловой насос в такие дома установить можно, но делать это не желательно. Как правило, температура подачи в такие системы отопления составляет около 60 градусов по Цельсию, но для теплового насоса это неэффективный режим, потому что в этом случае COP заметно снижается. Оптимальная температура для работы насоса – это 40-45 градусов. Если получается сделать еще ниже данной температуры – еще лучше.

Эффективность теплового насоса прямо пропорциональна отбираемой температуре: чем холоднее на улице, чем холоднее низкопотенциальный источник температуры, тем выше мы греем, тем коэффициент преобразорвания теплового насоса будет ниже. Физику не обмануть, а вот клиента обмануть можно, рассказывая о нереально больших значениях COP при любых условиях.

Контроллер управления геотермальным тепловым насосом

Ранее мы уже говорили, что после того, как пробурили скважину, появилась идея сделать геотермальный тепловой насос. Но у вас же только одна скважина — скажите вы. Ведь нельзя же в нее сливать воду теплового насоса, так как можно заморозить скважину. Это верно, но нам повезло, так как рядом есть маленький ручей прямо перед домом. Получается, вода приходит с температурой +8-9 градусов, а сброс у нас в ручей с температурой воды +6-7 градусов.

Два градуса разницы есть из-за большого протока, так как насос, который стоит в скважине, очень мощный. Можно, конечно, и больше снимать воды, но нужно и дом чем-то снабжать, а два насоса в одну скважину не поставишь. Скважина глубокая, но поднимать воду все равно необходимо, поэтому в этом случае работа происходит несколько в ущерб коэффициенту преобразования, но в итоговом результате получаем все равно эффективную и экономную систему.

Потребляет такой насос на 42 герцах 3,3 кВт и выдает 12 кВт по теплу. С учетом подъема воды КОП равен примерно 3,3-3,7.

Данный насос был включен в октябре, на отопление дома в 220 квадратных метров расходуется 600 ватт в час. При стоимости кВт, равного 5 рублям, получается расход в сутки 70 рублей и 2000 рублей в месяц соответственно. Но когда будут морозы, как уже показал опыт прошлых лет, в самый сильный мороз такой насос может расходовать до 4000 рублей в месяц. Исходя из этих данных каждый может рассчитать, какая экономия будет для его дома.

Вывод: эффективен ли тепловой насос?

Сегодня мы постарались максимально подробно Вам рассказть об устройстве тепловых насосов и их эффективности. Насколько нужна эта технология — решать Вам, а мы свое решение уже приняли

Купить тепловой насос

Ну а мы, как большие любители тепловых насосов, конечно, предлагаем услуги по установке воздушных и геотермальных тепловых насосов под ключ. Конечно, нельзя сказать точные цены и сроки для каждого объекта, поэтому здесь приведены ориентировочные цены.

Почему выгодно отапливать дом тепловым насосом: расчет затрат

А вы знаете, что в Московской области затраты на отопление дома с помощью электричества, сжиженного газа или дизеля примерно одинаковы? И если у вас нет подключения к магистральному газу, то снизить эксплуатационные расходы в данном случае можно только одним единственным способом — установить тепловой насос.

Давайте вместе ознакомимся с зарубежным опытом эксплуатации тепловых насосов и рассчитаем экономическую целесообразность того или иного типа отопления. Поехали!

Итак, вы собираетесь построить или у вас уже есть загородный дом. Совершенно очевидно, что его нужно будет отапливать в холодное время года. Рассмотрим дом расположенный в Московской области (в других областях стоимость энергоносителей может быть иной).

В качестве источника тепловой энергии вы можете выбрать:

• Печное отопление (дрова, пеллеты)

• Сжиженный газ (пропан-бутан) в газгольдере

Если у вас современный комфортабельный дом, то печное отопление сразу отпадает по причине того, что оно не может работать в автоматическом режиме без присутствия человека и это источник вредных частиц PM2.5. Даже не касаясь таких моментов как пожароопасность и низкий КПД. Вычёркиваем печное отопление.

С магистральным газом всё просто и сложно одновременно. С одной стороны это самый дешёвый источник тепловой энергии, а с другой — с очень высокой стоимостью подключения. В Московской области стоимость подключения составляет примерно 500 000 рублей (часть стоимости подключения может быть включена в стоимость участка).

А вот с электричеством, сжиженным газом и дизельным топливом получается более интересная картина. Стоимость этих энергоносителей в настоящий момент: электрическая энергия стоит примерно 3,9 рубля за 1 кВт·ч, пропан-бутановая смесь стоит 23 рубля за 1 литр, а стоимость дизеля 40 рублей за литр.

Сделаем расчёт теплотворной способности этих источников тепла:

Пропан-бутановая смесь СПБТ (Сжиженный углеводородный газ СУГ).

Удельная теплота сгорания СУГ 45,2 МДж/кг или, с учетом плотности 27 МДж/литр, и учитывая КПД газового котла 90%, получим, что при сжигании 1 литра вырабатывается 24,3 мДж энергии, или в более привычных единицах — 6,75 кВт·ч/л.Стоимость 1 литра СУГ — 23 руб. Следовательно 1 кВт·ч тепловой энергии полученный таким способом будет стоить: 3 рубля 40 копеек.

Дизельное топливо

Удельная теплота сгорания дизельного топлива — 42 МДж/кг; или, с учетом плотности, 33,6 МДж/литрТ.е. 1 литр дизельного топлива выделит 9,33 кВт·ч энергии или 8,397 кВт·ч с учётом 90% КПД котла. Стоимость 1 литра дизеля — 40 руб. Следовательно 1 кВт·ч тепловой энергии полученный таким способом будет стоить: 4 рубля 28 копеек.

Электричество

КПД любого электрического нагревателя близко к 100%.Следовательно 1 кВт·ч тепловой энергии полученный таким способом будет стоить: 3 рубля 90 копеек.

В реальности можно попытаться найти дизель или пропан-бутановую смесь дешевле, но законы физики обмануть не получится. Дешёвое топливо будет низкого качества и итоговый КПД будет гораздо ниже. В итоге всё равно получится, что стоимость этих источников тепловой энергии примерно одинакова.

А если не видно разницы — зачем платить больше и усложнять систему? Поэтому единственным аргументом установки газгольдера или дизеля является нехватка выделенной электрической мощности. Что в свою очередь говорит о том, что-либо у вас очень большой дом, либо он плохо утеплён.

Итого мы пришли к тому, что фактически для отопления стоит использовать либо магистральный газ, либо электричество. Сделаем расчёт теплотворной способности:

Магистральный газ

Удельная теплота сгорания (низшая) газа G20 (природный газ) — 34,02 МДж/м³Т.е. 1 м³ G20 при сгорании выделит 34,02 МДж или 9,45 кВт·ч энергии. КПД котла возьмём 92%.Стоимость 1 м³ магистрального газа — 7 рублей. Следовательно 1 кВт·ч тепловой энергии полученный таким способом будет стоить: 80 копеек.

То есть можно сделать вывод, что эксплуатационные расходы на отопление магистральным газом в 4,75 раз ниже, чем отопление электричеством. Хороший аргумент в пользу магистрального газа, если не учитывать стоимость его подключения. Но что делать, если магистральный газ в принципе отсутствует?

Нужно использовать тепловой насос! Весь секрет заключается в том, что тепловой насос будет стоить столько же, сколько установка газгольдера с газовым котлом или бочки под топливо с дизельным котлом. Но тепловой насос способен дать в среднем в 3 раза больше тепловой энергии, чем потребляет электрической. Вы просто устанавливаете тепловой насос и сразу же начинаете платить за отопление в 3 раза меньше.

Следовательно 1 кВт·ч тепловой энергии полученной от теплового насоса будет стоить: 1 рубль 30 копеек. И это уже сопоставимо со стоимостью магистрального газа!

Когда стоит применять тепловой насос

• Отсутствует техническая возможность подключить магистральный газ

• Стоимость подключения магистрального газа слишком высока

• Имеется лимит выделенных электрических мощностей

• Большие теплопотери (здание имеет недостаточное утепление)

Удивительно, но факт: чем хуже утеплён дом — тем выгоднее использовать тепловой насос.

Ограничение по применению теплового насоса одно — очень низкая стоимость электрической энергии, менее 1,5 руб/кВт·ч. При такой низкой стоимости электрической энергии нет никакого экономического смысла устанавливать тепловой насос т. к. можно просто использовать прямой нагрев электричеством.

Принцип работы

Я уже неоднократно рассказывал как устроен тепловой насос, поэтому не буду повторяться. Если коротко, то тепловой насос переносит тепловую энергию от источника низкопотенциальной тепловой энергии в систему отопления. Затраты энергии идут только на работу компрессора, который сжимает хладагент в системе. Поэтому полезная производительность тепловой машины в полном соответствии с законами термодинамики складывается из энергии затраченной на работу по сжатию и перенесённой энергии. То есть полезная производительность всегда больше 1. Источником низкопотенциальной энергии может быть: грунт, вода, воздух.

Многие представляют тепловой насос как сложное и дорогостоящее устройство закопанное в грунт. На самом деле тепловым насосом является даже обычный бытовой холодильник. В холодильнике тепловая энергия забирается из внутреннего объёма и переносится на заднюю стенку.

Виды тепловых насосов

«Вода (грунт, водоём) — вода»

Такие системы характеризуются очень высокими капитальными затратами (зачастую превосходящими стоимость подключения магистрального газа, если имеется такая возможность). Если использовать в качестве источника тепловой энергии водоём с проточной водой, то фактически вы можете получить неограниченное количество тепловой энергии. Но если источником тепла будет грунт, то возможно его замораживание после нескольких отопительных сезонов (требуется точный расчёт теплопроизводительности системы).

«Воздух-вода» и «Воздух-воздух»

Такие системы характеризуются низкими капитальными затратами и это их главное преимущество. В качестве источника тепловой энергии они используют уличный воздух, объёмы которого не ограничены. Единственным ограничением таких систем является очень низкие температуры окружающей среды: ниже -30°C (для эксплуатации в таких условиях требуется установка дополнительного электрического нагревателя).

Давайте рассмотрим эти системы подробнее:

Тепловой насос «воздух-воздух»

· Охлаждение летом (при необходимости)

· Совмещение с приточно-вытяжной вентиляцией

· Низкая стоимость оборудования

· Нельзя греть воду

Тепловой насос «воздух-вода»

· Нагрев воды для бытовых нужд

· Возможность создания гибридной системы отопления (подключение альтернативных источников тепловой энергии)

· Приточно-вытяжная вентиляция будет отдельной системой

· Для функции охлаждения требуется установка фанкоилов

· Высокая стоимость оборудования

Таким образом тепловые насосы «воздух-воздух» являются самыми доступными отопительными приборами из всех существующих типов тепловых насосов. Средний срок окупаемости теплового насоса «воздух-воздух» в Московской области составляет от 3 до 6 лет (зависит от величины теплопотерь дома — чем больше дом, тем быстрее окупается тепловой насос).

Тепловые насосы в Европе

Страшно представить, но в 2018 году в Европе было установлено 1,3 миллиона тепловых насосов. Первая пятёрка стран выглядит так: Франция (275 тысяч), Италия (200 тысяч), Испания (120 тысяч), Швеция (108 тысяч), Норвегия (101 тысяча). Всего в работе сейчас находится почти 12 миллионов тепловых насосов. Только вдумайтесь в эту цифру — 12 миллионов тепловых насосов.

Отчёт EHPA (european heat pump association) за 2018 год:

Распределение продаж по типам тепловых насосов:

«Вода-вода» — 99 389 шт.

«Воздух-воздух» — 596 049 шт.

«Воздух-вода» — 547 277 шт.

Обратите внимание, что воздушные тепловые насосы составляют более 90% от всего объёма тепловых насосов проданных в 2018 году!

Тепловые насосы в Швеции и Норвегии

Обратим особое внимание на использование тепловых насосов в скандинавских странах. Источник: Nordic approach to EU’s Heating and Cooling Strategy (Jenni Patronen, Eeva Kaura and Cathrine Torvestad).Сегодня в Швеции установлено более 1 миллиона тепловых насосов, в основном в домах на одну семью. Тепловые насосы в основном заменили прямое электрическое отопление, электрические котлы и дизельные котлы, в некоторой степени древесину и пеллеты, и в очень ограниченной степени также центральное отопление.

Швеция нам интересна потому, что климат очень похож на Московскую область. Кстати, а вот какой климат в Московской области согласно Строительная климатология СП 131.13330.2012 (Актуализированная версия СНиП 23−01−99) и СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий (Актуализированная редакция СНиП 23−02−2003):

Кашира (Московская область)

Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92 -27 ̊С Продолжительность отопительного периода 212 сутокСредняя температура воздуха отопительного периода -3.4 ̊СУсловия эксплуатации помещения БКоличество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) 4960.8 °С·сут

Климат Московской области позволяет эффективно использовать воздушные тепловые насосы. Коэффициент полезной производительности (COP) воздушных тепловых насосов составляет от 2 до 4 в зависимости от температуры окружающей среды. И при средней температуре воздуха в отопительный период -3,4 ̊С тепловой насос будет в 3 раза дешевле, чем прямой нагрев электричеством, дизель или сжиженный газ.

Сравним экономическую выгоду от использования теплового насоса с другими источниками тепловой энергии:

Примеры домов, отапливаемых тепловыми насосами в Московской области

Мой собственный одноэтажный дом из газобетона площадью 72 м². Построен в 2012 году. Отсутствует магистральный газ и имеется лимит электрических мощностей (1 фаза 5 кВт). Стоимость оборудования: 150 000 рублей Ежегодная экономия: 35 000 рублей

Двухэтажный каркасный дом Ивана Константинова площадью 230 м². Построен в 2016 году. Отсутствует магистральный газ и очень большая площадь дома для отопления электричеством (с учётом подключения 3 фаз общей мощностью 15 кВт). Стоимость оборудования: 230 000 рублей Ежегодная экономия: 72 000 рублей

Доказано практикой

Воздушные тепловые насосы это самый эффективный способ отопления при отсутствии магистрального газа. И чем дороже стоит электрическая энергия — тем выгоднее использовать тепловой насос.

В этом году мы с Иваном начали заниматься системами отопления на базе воздушных тепловых насосов и системами приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла «под ключ». Преимущественно работаем с системами «воздух-воздух» т. к. такие системы доступнее и экономически целесообразнее, чем системы «воздух-вода».

Пример такой системы можно посмотреть здесь. Стоимость системы отопления на базе теплового насоса и приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором для одноэтажного дома из газобетона площадью 116 м² «под ключ» в этом конкретном доме составила 725 тысяч рублей.

Всё про эксплуатацию теплового насоса в моём доме с 2013 по 2019 год

Остались вопросы? Задавайте их в комментариях.

Как выбрать тепловой насос для отопления дома и коттеджа

Все чаще отечественному потребителю предлагают приобрести тепловой насос для отопления дома. Если буквально 5-6 лет назад, приобрести оборудование могли только очень состоятельные люди, то сегодня, зачастую предлагается льготное кредитование, а в некоторых регионах, предоставляется материальная помощь на государственном уровне. В связи с этим, возникает несколько вопросов, связанных с тем, насколько окупаемой будет система отопления на основе тепловых насосов.

Что такое тепловой насос – принцип работы

Несмотря на то, что потребителю предлагают большое количество самых разнообразных моделей теплонасосов, они все, независимо от своего устройства, работают одинаково. Отличие заключается только в источнике низкопотенциальной энергии и способе ее извлечения.

Принцип работы теплового насоса для отопления дома заключается в следующем:

    Внутри корпуса расположен замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент.

Во внешнем блоке находится испаритель. В емкости создаются условия для преобразования фреона в газообразное состояние. Еще с уроков физики хорошо известно, что при испарении происходит поглощение тепла. Испаритель располагают таким образом, чтобы он контактировал с источником низкопотенциального тепла: воздухом, геотермальным контуром и т.д.

Хладагент, в газообразном состоянии, подается в следующую камеру – компрессор. Здесь нагнетается рабочее давление, в результате чего, фреон нагревается до температуры свыше 100°С. В компрессоре установлен переходной клапан, через него вещество под давлением распыляется в следующую камеру – конденсатор.

  • Конденсатор – является одновременно теплообменником системы. В камере происходит целенаправленная конденсация фреона, из-за чего выделяется большое количество тепловой энергии. Стенки компрессора играют роль теплообменника и посредством косвенного нагрева, передают энергию теплоносителю.
  • Устройство теплонасоса во многом напоминает конструкцию холодильника или кондиционера. Отличие заключается в том, что процесс охлаждения заставили идти в обратную сторону – в помещение поступает тепло, а из него удаляется холод. В упрощенном варианте, так же работают некоторые модели кондиционеров с функцией подогрева помещения.

    За исключением определенных особенностей в конструкции, описанный выше принцип работы используют все тепловые насосы без исключения. Главное отличие, на которое стоит обращать внимание при выборе подходящей модели – это используемый источник низкопотенциального тепла. От этого параметра зависят условия эксплуатации и возможности применения станции.

    Воздушные теплонасосы

    В данном случае источником низкопотенциальной энергии выступает воздух. Конструкция теплонасоса состоит из двух блоков и во многом напоминает обычную сплит-систему. У воздушных насосов есть следующие преимущества:

      Простой монтаж – установка занимает несколько часов.

    Возможность быстрого демонтажа и перемещения станции.

  • Компактные габариты.
  • Тепловой насос работает как обычный тепловентилятор, нагревает воздух в помещении. Решение оптимально подходит для неотапливаемых зданий: загородных домов, дач и т.п.

    Работоспособность системы снижается по мере падения температуры окружающей среды. Отказ системы отопления происходит при падении показателей до -15°С.

    Воздушно-водяные теплонасосы

    При разработке системы теплоснабжения жилого дома с применением теплового насоса, в качестве основного источника энергии, выбор, зачастую, падает на воздушно-водяные модели. Высокая теплоэффективность, простота монтажа и надежность – все это побуждает потенциальных покупателей остановиться именно на этом варианте.

    Как и у предыдущей модели, основным источником тепла выступает воздух. Но после забора низкопотенциальной тепловой энергии и преобразования ее, осуществляют нагрев теплоносителя, циркулирующего в специальной емкости, внутри которой располагают конденсатор. Такое конструкторское решение существенно влияет на эффективность устройства и имеет следующие преимущества:

      Возможность отапливать весь дом, а не отдельные комнаты.

    Насос подключается к водяной системе отопления дома. Существует возможность интегрирования дополнительного резервного источника тепла.

    Использование тепловых насосов в отоплении частных домов не ограничено только нагревом теплоносителя, большинство моделей дополнительно готовят воду для ГВС.

  • Современные модели воздушно-водяных теплонасосов сохраняют работоспособность даже при температуре до -32°С.
  • Водяные теплонасосы

    Вариант, позволяющий отопить дом в условиях Сибири. Помимо описанного выше, принцип работы теплонасоса данного типа заключается в следующем:

      На дне водоема или термального источника, прокладывают контур, по которому циркулирует пропиленгликоль – «рассол».

    На дне водоема, вода не замерзает и всегда способна обеспечить необходимым количеством низкопотенциальной энергии.

    Рассол, проходя через контур, нагревается до температуры 6-8°С, после чего возвращается в дом.

  • В корпусе теплонасоса, полученная тепловая энергия преобразовывается, вследствие чего нагревает теплоноситель.
  • Эффективность отопления дома зимой при помощи данной схемы практически не снижается, так как температура воды не опускается до отрицательных отметок. Недостатками водяных теплонасосов являются ограничения между жилым домом и водоемом, не более 100 м. Глубина озера должна быть не менее 3 м.

    Как альтернативу, в качестве источника получения энергии, используют артезианские скважины. В таком случае, воду забирают, извлекают тепло и после обратно возвращают в слои грунта.

    Грунтово-водяные теплонасосы

    Обеспечить отопление и горячее водоснабжение можно при помощи теплового насоса с первичным геотермальным контуром. Модуль работает, как и предыдущий вариант, только коллектор укладывается не на дно водоема, а закапывается в грунт или монтируется в скважину. Данное решение требует проведения глобальных земельных работ, поэтому, монтаж обходится дороже, чем у предыдущих вариантов теплонасосов.

    Альтернативные системы отопления, построенные на базе геотермальных грунтово-водяных теплонасосов, способны обеспечить теплом даже промышленные объекты, расположенные не только в средних широтах, но и условиях Севера. При определенной модификации, система будет работать летом на кондиционирование помещений. Предусмотрен нагрев воды для ГВС.

    Реально ли отапливать дом тепловым насосом

    Как показала мировая практика, применение теплового насоса для обогрева жилого дома для круглогодичного проживания, не просто возможно. Такое решение предоставляет множество дополнительных плюсов, включающих: меньшие затраты на отопление, полная автономность от традиционных видов топлива.

    В той же Германии и некоторых других странах ЕС, некоторые правительственные учреждения отапливаются с помощью теплонасосов. В качестве основного источника тепла, станции устанавливают для многоквартирных домов.

    Альтернативная система отопления загородного дома с использованием теплового насоса требует проведения грамотных расчетов. Потребуется:

      Подобрать мощность отопительного оборудования.

    Выбрать тип системы обогрева.

  • Установить резервный источник тепла, который, хотя и редко, все же может понадобиться.
  • Новейшие технологии, внедряемые в системы отопления, улучшили качество управления тепловыми станциями. Большинство европейских производителей предлагает контроллеры, регулирующие работу системы обогрева без участия человека.

    Контролировать процесс можно с помощью специального блока дистанционного управления или через любое мобильное устройство, подключенное к интернету. Использование инноваций позволило создать систему «умный» дом на основе геотермального теплонасоса.

    Как подобрать теплонасос для отопления дома

    Большинство отрицательных отзывов об использовании тепловых насосов связаны с тем, что выбор оборудования был сделан неправильно. При подборе подходящей модификации, обращают внимание на следующие параметры:

      Мощность и дополнительные функции.

  • Стоимость самого теплонасоса и выполнения монтажных работ.
  • При выполнении расчетов прибегают к помощи специалистов. Самостоятельно сделать все необходимые вычисления, не имея строительных навыков, практически нереально.

    Как рассчитать мощность теплонасоса

    Предварительный расчёт мощности теплового насоса для обогрева дома выполняют, пользуясь следующими рекомендациями:

      Определяют отапливаемую площадь дома. В расчет принимают даже те помещения, которые являются частью строения, но их не планируется обогревать.

    Для обогрева дома необходима тепло производительность станции, равная 0,7 кВт на каждые 10 м² отапливаемой площади.

  • При помощи несложных подсчетом определяют, что для обогрева частного дома на 200 м² необходим теплонасос с производительностью 14 кВт. Если планируется одновременно нагревать воду для ГВС, к полученному результату добавляют 10-20%.
  • Производители теплонасосов

    Следующий аспект, после расчета производительности, который учитывают при выборе техники – это производитель оборудования. На рынке представлены системы, изготавливаемые в Европе, России и Китае. Обзор предлагаемого оборудования стоит начать с несомненных лидеров – производителей.

    Европейские производители
    Считаются несомненными лидерами в производстве тепловых насосов. Все оборудование имеет продуманный дизайн и конструкцию, гарантию, предоставляемую производителем и полностью соответствуют всем указанным в технической документации параметрам.

    Наиболее популярными являются:

      Viessmann – компания выделяет большое количество инвестиций на изобретение и внедрение новых технологий. В ассортименте продукции представлены теплонасосы, использующие низкопотенциальную энергию воздуха, воды, земли. Оборудование Viessmann признано лучшим в своем классе и удостоено множества престижных наград.

  • Buderus – главный конкурент Viessmann. На базе предприятий компании выпускают практически любые типы теплонасосов. Отдельного упоминания заслуживают сплит – системы, предназначенные для обогрева помещения и одновременного нагрева горячей воды. Производительность моделей Buderus до 60 кВт.
  • Российские компании, выпускающие теплонасосы
    Компании, расположенные в России, не имеют такого богатого опыта в производстве энергосберегающих систем отопления, как немецкие производители. Но оборудование имеет одно существенное преимущество – полную адаптацию к отечественным условиям эксплуатации:

      Brosk – российская компания, расположенная в Калужской области. Основное направление – изготовление промышленных систем отопления с использованием возобновляемых источников тепла. В линейке Brosk представлены теплонасосы, с мощностью от 10 до 10000 кВт.

  • Henk – компания, стремительно завоевывающая рынок энергосберегающих технологий, начиная с 2008 г. Основным девизом завода является минимальное использование сложной автоматики, что существенно уменьшает себестоимость теплонасосов, без снижения производительности. В конструкции используют комплектующие зарубежных производителей. Вся продукция Henk имеет сертификат соответствия качества и разрешена к эксплуатации Ростехнадзором.
  • Китайские производители тепловых насосов
    Пытаясь заполнить пробелы в недостатке качества, китайские компании компенсируют это большим количеством дополнительных функций. Стандартный тепловой насос укомплектован программируемым пультом, модулем охлаждения воздуха, емкостью-накопителем для ГВС. За весь комплект, в среднем, придется заплатить как за модель российского производителя, без дополнительных бонусов:

      Gree – компания предлагает теплонасосы для эксплуатации в бытовых и промышленных условиях. Основной упор делается на привлечение потенциальных покупателей, являющихся владельцами многоквартирных зданий, жилых комплексов, общежитий и гостиниц.
      Показатели теплоотдачи устройств намного ниже, чем у немецких конкурентов. Нагрев теплоносителя до 55°С, горячей воды 60°С. Системы Gree работают на охлаждение помещения и способны поддерживать температуру от 7-25°С.

  • Hiseer – компания не претендует на какие-либо авторские права в производстве тепловых насосов и просто выполняет сборку из комплектующих известных брендов – Hitachi, Daikin, Siemens и т.д., что позволяет получить оборудование достаточно высокого качества. Продукция сертифицирована.
    Параметры теплонасосов HISEER уступают аналогам других производителей. Заявленное СОР, соответствует коэффициенту, равному 3. Рабочая температура от -15°С до +45°С.
  • Стоимость теплонасоса для отопления дома под ключ

    На выбор тепловой станции огромное влияние оказывает цена. Перед тем как купить понравившийся теплонасос, следует уточнить, включает ли указанная сумма стоимость установки. Геотермальное оборудование требует проведения глобальных земляных работ, поэтому, цена легко может вырасти на 40-50%.

    Лучше пользоваться сайтами, где указана стоимость полного комплекта установки системы теплового насоса для отопления частного дома, вариант «под ключ». В таком случае, удастся избежать переплат и получить точное представление об ожидаемых затратах. В среднем, монтаж геотермальной станции, в зависимости от производительности и компании изготовителя, обойдется в 600-1200 тыс. руб.

    Как установить тепловой насос в доме

    После приобретения теплонасоса, хозяину жилого здания приходится решать новые проблемы, связанные с размещением и монтажом станции. Рекомендуется, чтобы установку выполняла специализированная бригада, имеющая лицензию, выданную заводом изготовителем оборудования. Но существуют правила, которые необходимо знать каждому хозяину:

      Размещать современные теплонасосы в подвалах жилых домов можно. Особенно, это актуально для геотермального оборудования с подключением наклонного кустового контура. В таком случае, колодец под коллектор может находиться непосредственно под домом, в подвальном помещении.

    Требования при установке теплового насоса в многоквартирном доме. Обязательно устанавливается резервный источник тепла. В зимнее время года, модуль для разморозки, будет останавливаться на 3-4 секунды. В этот момент потребуется компенсировать недостаток тепла.

  • Насос устанавливается в любом помещении, достаточно просторном, чтобы вместить накопительную емкость и обеспечить беспрепятственный доступ ко всем узлам системы для обслуживания.
  • Какое отопление лучше для дома – газовое или тепловой насос

    Энергосберегающие технологии для дома, медленно, но уверенно вытесняют традиционные виды отопления. Единственное, что удерживает повсеместное внедрение установок, это необходимость в значительном первоначальном вложении денег.

    Большинство производителей уже давно работают над удешевлением технологии, поэтому, перспективы использования тепловых насосов в системах теплоснабжения частных домов достаточно оптимистические. В скором времени можно ожидать увеличения количества продаж на 10-15%.

    Теплонасосы не ограничены исключительно бытовым применением. Существует возможность использования теплонасосов в отоплении многоэтажных домов, а также промышленных объектов. Если сравнить между собой эффективность применения газовых котлов и тепловых насосов, можно ясно увидеть, какие перспективы существуют у каждого из видов оборудования.

    Недостатки теплонасосов

    Главным недостатком, особенно заметным при эксплуатации в многоквартирных домах, является зависимость теплонасосов от колебаний температуры. И если геотермальные модели более-менее устойчивы к изменению погодных условий, то воздушные станции резко снижают производительность, если температура падает до -15°С.

    Монтаж теплонасосов с земляным контуром обходится в дополнительные 30-40% от общей стоимости. Работы требуют привлечения специализированной техники и оборудования. Цена, на современные модели, может достигать 1200-1400 тыс. руб.

    В сравнении, приобретение и установка газового котла обойдется всего в 200 тыс. руб. Эффективность газового оборудования не зависит от внешних факторов, а монтаж занимает от силы 1-2 дня.

    Преимущества теплонасосов

    Экономичность является главным достоинством тепловых насосов. Финансовые затраты в период отопительного сезона, по сравнению с природным газом меньше, практически втрое. Для подключения не требуется получения никаких разрешений. Исключение составляет геотермальное оборудование, придется официально оформить право бурить скважины. Работа теплонасосов абсолютно безопасна и экологична.

    Основное отопление дома с помощью теплового насоса, имеет весомые преимущества перед эксплуатацией газовых котлов, но по причине высокой стоимости оборудования, использующего низкопотенциальную энергию, они уступают им в популярности.

    Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, типы, преимущества и недостатки

    Тепловой насос – это один из возможных вариантов отопления частного дома, который сравнительно недавно появился в наших краях. Суть работы теплового насоса заключается в циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру, в результате чего отбирается тепло у воздуха, земли или воды.

    То есть, источником тепла в этом случае являются природные источники, а не продукты сгорания или электричество, что делает тепловой насос наиболее экологически чистым и экономически выгодным на сегодняшний день. Такая система отопления практически не зависит от цен на топливо, ведь энергия земли, воды и воздуха не только неисчерпаема, но и абсолютно бесплатна. Единственные расходы при эксплуатации теплового насоса связаны с расходами на электроэнергию, от которой и работает сам насос, но они составляют только 1/3 всей выработанной энергии, так что экономия очевидна. Таким образом, тепловой насос по стоимости эксплуатации может соперничать даже с наиболее дешевым природным газом, не говоря уже о твердом или жидком топливе.

    Сама идея извлекать тепло из окружающей среды далеко не нова, но тепловые насосы, как способ обогрева домов, появились сравнительно недавно в западных странах на пике популярности экологически чистого и безвредного оборудования. Именно в европейских странах начали устанавливать их не только для частных домов, но и для целых районов в городах.

    Как работает тепловой насос?

    Принцип действия теплового насоса напоминает принцип работы холодильника, только наоборот. Если в холодильнике рабочее вещество испаряется, отдавая холод, то в тепловом насосе оно конденсируется, отдавая тепло. Полученное тепло накапливается, обогащается и отдается теплоносителю, который переносит его в отапливаемые помещения. Для выделения тепла в системе используется конденсатор, тогда как испаритель поглощает полученное низко потенциальное тепло.

    Электроэнергия требуется системе для работы компрессора. В качестве показателя эффективности работы теплового насоса используется такое понятие, как преобразование тепла или трансформация – разница между величиной потребляемой электроэнергии и полученного в результате тепла. КПД системы зависит от разницы температур испарителя и конденсатора – чем она больше, тем ниже КПД. Для увеличения эффективности работы нужно обеспечить максимально большой по объему источник низко потенциального тепла, иначе в системе возможно переохлаждение.

    Таким образом, масса источника низко потенциального тепла должна быть значительно больше массы, которая нагревается, что позволит сократить разницу температур холодного тела и источника тепла, а это, в свою очередь, сократит потребление электрической энергии. Единственный недостаток такого решения – значительные габариты теплового насоса, которые напрямую связаны еще и с его стоимостью. При обогреве такой системой районов и даже городов можно устанавливать дорогостоящее оборудование, которое занимает значительную площадь – это экономически оправдано, но вот относительно частных домов это далеко не всегда выгодно.

    Типы тепловых насосов

    Рассмотрим рабочие характеристики и типы тепловых насосов. Что касается условий эксплуатации, их можно использовать в достаточно широком температурном диапазоне от -30 °С до +35 °С. Наиболее распространенными считаются компрессионные и абсорбционные насосы. Первые обеспечивают циркуляцию в системе за счет механической и электрической энергии, вторые переносят тепло с помощью самого источника тепла. Абсорбционные насосы более экономичные, но имеют более сложную конструкцию и стоят дороже.

    В зависимости от типа источника тепла тепловые насосы можно поделить на:

    • геотермальные, забирающие тепло земли или воды (грунтовых вод, водоемов и т.д.);
    • воздушные, забирающие тепло воздуха;
    • насосы вторичного тепла, забирающие тепло, которое выделяется при отоплении, рабочих процессах на производстве и т.д. Обычно такие насосы используются именно на производствах, где есть источники «ненужного» тепла.

    В качестве теплоносителя в тепловых насосах может использоваться вода, воздух, грунт или их комбинации.

    Геотермальные тепловые насосы бывают замкнутыми и открытыми. Открытые системы используются для нагрева воды, которая попадает в контур, нагревается и выводится наружу. Использовать такую систему можно, если поблизости есть достаточно большой источник воды с достаточным объемом. Кроме того, вода, прошедшая через систему, не должна загрязнять окружающую среду, а ее выброс нужно согласовывать с государственными учреждениями.

    Более предпочтительными являются замкнутые системы, которые тоже можно поделить на несколько типов:

    • с горизонтальным расположением коллектора, когда он монтируется в выкопанной в земле траншее ниже уровня промерзания грунта. В зависимости от климата и типа грунта глубина монтажа коллектора может меняться, в среднем же она составляет порядка 1,5 м. Для увеличения площади и объема контура при сокращении затраченной площади коллектор лучше укладывать кольцами. Этот тип требует наличия на участке значительной свободной площади, что не всегда возможно;
    • с вертикальным расположением коллектора, когда он размещается в скважине на глубине порядка 200 м. Такой тип используется в случаях, когда на участке не удается выделить нужную площадь для установки теплового насоса или же поверхность участка неровная;
    • водный, когда коллектор монтируется в водоеме (природном или искусственном) на глубине ниже его промерзания. В этом случае коллектор тоже желательно размещать кольцами для экономии площади. Для установки водного теплового насоса должны быть соблюдены некоторые условия: объем воды в водоеме должен быть достаточным для получения нужного количества тепла, а также глубина водоема должна быть довольно большой, чтобы вода в нем не промерзала до самого дна.

    Преимущества и недостатки теплового насоса

    Итак, тепловой насос – это сочетание практически бесплатной тепловой энергии и экологической чистоты. Почему же тогда далеко не все согласны поменять на него свои традиционные источники тепла? Дело в том, что наряду с несомненными плюсами тепловой насос обладает и некоторыми недостатками. Рассмотрим более подробно и первые, и вторые.

    Преимущества

    К достоинствам теплового насоса, как было отмечено выше, можно отнести небольшое потребление электроэнергии (для получения 1 кВт/ч тепла насос поглощает 0,3-0,35 кВт/ч) и безвредность для окружающей среды. Кроме того, тепловой насос имеет высокий уровень пожаробезопасности, не требует оснащения дополнительной системой вентиляции и не нуждается в регулярном обслуживании. Регулирование работы системы выполняется автоматически без вмешательства людей. По сути, если его правильно установить и подключить, на протяжении 20 лет можно просто забыть о его существовании и наслаждаться теплом в доме.

    Еще одно преимущество – возможность не только обогрева дома в холодное время года, но и его охлаждения летом. Для этого к коллектору нужно подключить систему «холодный потолок» и фэн-койлы. Таким образом, тепловой насос сможет заменить собой кондиционеры.

    Недостатки

    А теперь пару слов о недостатках теплового насоса. Первый (и главный) из них – высокая стоимость оборудования и монтажа. Тепловой насос имеет довольно сложную структуру, к тому же оснащен автоматикой, что делает его довольно дорогим удовольствием. К тому же его установка связана с земельными работами больших объемов, что значительно увеличивает его стоимость. Если Вы решили заменить им газовую систему отопления, затраты на переоборудование будут окупаться много лет. При этом нужно учесть еще и тот факт, что средний срок службы теплового насоса составляет 20 лет, после чего нужно проводить капитальный ремонт системы, что связано опять-таки с земельными работами и закупкой новых элементов. Так что явная, на первый взгляд, выгода от использования теплового насоса при ближайшем рассмотрении может оказаться далеко не выгодной, поэтому лучше заранее все подсчитать и решить, нужно ли Вам его устанавливать.

    Стоит ли использовать тепловой насос для отопления дома?

    Подведя итоги, можно отметить, что тепловой насос – это действительно неплохая альтернатива существующим системам отопления. Возможно, через несколько лет его стоимость снизится настолько, что появится смысл его установки не только из экологических соображений, но и экономических. Пока же (по крайней мере, в нашей стране) использование такого оборудования вряд ли найдет широкое применение.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: