Тепловые насосы: новый, перспективный вид отопления

Отопление дома своими руками

Тепловые насосы дают возможность получать тепло для отопления дома и горячего водоснабжения за счёт применения тепла почвы, воздуха и грунтовых вод. Около двух третей энергии он берет из окружающей среды, а остальное – электричество, необходимое для работы его компрессора. Из данной статьи Вы узнаете, что такое тепловой насос и как его можно применять для отопления дома.

Содержание статьи:

>Принцип работы;

>Особенности эксплуатации;

>Выбор мощности;

>Стоимость установки;

>Видео.

Принцип работы

Схема работы подобной отопительной системы – «холодильник наоборот», она тепло из почвы, воды или воздуха передаёт в помещение. Схематически тепловой насос – это три замкнутых контура:

  • первый (внешний), в нем циркулирует теплоноситель, собирающий тепло окружающей среды (теплоотдатчик);
  • второй, в нём хладагент, испаряясь, отбирает тепло у теплоотдатчика, и, конденсируясь, отдаёт тепло теплоприёмнику;
  • третий – теплоприёмник (вода системы отопления или горячего водоснабжения).

Внешний контур представляет собой трубопровод, уложенный в землю или воду, в котором циркулирует антифриз (незамерзающая жидкость). Внутренний контур — система водяного отопления дома, как правило — теплый пол.

Тепловые насосы делят на виды: «грунт – вода», «вода – вода», « воздух – вода», в зависимости от того, что служит источником низкопотенциального тепла — почва, воздух или вода.

Работают они таким образом: жидкий хладагент (антифриз) проходит через дроссель, его давление падает, дальше он поступает в испаритель, где вскипает, забирая тепло через коллектор из окружающей среды. После этого, хладагент в виде газа всасывается компрессором, сжимается и выталкивается в конденсатор, который является теплоотдающим узлом теплового насоса. В конденсаторе теплового насоса тепло отдаётся теплоносителю (воде) внутреннего отопительного контура. При этом газ (хладагент) охлаждается и превращается в жидкость и опять прокачивается через дроссель в испаритель – рабочий цикл теплового насоса повторяется.

При охлаждении помещения тепловые насосы работают по тому же принципу, с той лишь разницей, что тепло забирается из воздуха помещения, а отдаётся в окружающую среду (наружный воздух, водоём или землю).

Особенности эксплуатации такой системы

Тепловые насосы всех видов имеют характерные особенности:

  • они оправдывают себя только в хорошо утеплённых зданиях;
  • чем больше разница температур теплоносителей во входном и выходном контурах, тем меньше коэффициент преобразования тепла (меньше экономия электроэнергии), поэтому выгоднее подключение его к низкотемпературным (до 35оС) системам отопления (обогрев от водяных теплых полов или теплым воздухом — воздушное отопление);
  • для большей эффективности работы практикуется эксплуатация их в паре с дополнительными генераторами тепла (бивалентные схемы отопления), работающими на других типах топлива.

При бивалентной схеме мощность теплового насоса выбирают равной 70-80% от необходимой расчётной для отопления дома. В подобном случае тепловой насос будет обеспечивать все потребности дома в тепле до определённого уровня температуры окружающей среды, ниже которого включается дополнительный генератор тепла (электрический, газовый, жидко- или твердотопливный котёл). Для этой цели в схему отопления, как правило, включают небольшой электрический котёл.

Возможны схемы с подключением солнечного коллектора. У некоторых тепловых насосов и солнечных коллекторов конструктивно предусмотрена такая возможность. В таком случае смешивание тепла, идущего от теплового насоса и от солнечного коллектора происходит в выравнивающем бойлере.

Выбор мощности

Чтобы правильно выбрать мощность теплового насоса (да и других генераторов тепла), нужно правильно рассчитать отапливаемую поверхность. Она рассчитывается, исходя из площади отапливаемых помещений и следующей отопительной нагрузки:

  • пассивный дом (при отсутствии жильцов) – 10 Вт/м2 ;
  • дом с низким потреблением энергии – 40Вт/м2;
  • новостройка с хорошей теплоизоляцией – 50 Вт/м2;
  • дом с удовлетворительной теплоизоляцией – 80 Вт/м2;
  • старый дом без специальной теплоизоляции – 120 Вт/м2.

Чтобы узнать, какой мощности понадобится установка достаточно умножить площадь помещений на соответствующую удельную тепловую нагрузку. К примеру для нового дома с хорошей изоляцией площадью 100 м2 понадобится генератор тепла мощностью  не меньше 5 кВт.

Стоимость оборудования и его установки

Цена теплового насоса зависит от его мощности. При этом, чем выше мощность теплового насоса – тем меньше стоимость установленного киловатта.

В зависимости от источника тепла, также отличается цена установки теплового насоса и сопутствующего оборудования.

Установка воздушного теплового насоса, по затратам, практически соотносима с установкой обычного котла.

Монтаж теплового насоса, который применяет тепло почвы, обойдётся дороже из-за необходимости устройства горизонтального или вертикального коллектора. Пробурить вертикальный коллектор стоит около 100 у.е. за 1 м. Горизонтальный коллектор обойдётся дешевле, но для его устройства нужна достаточно большая площадь.

Общая стоимость оборудования и его монтажа в настоящее время может составить от 5 до 10 у.е., в зависимости от мощности и вида наружного коллектора.

Видео по теме

Вы можете просмотреть видеоролик о тепловых насосах.

С этим материалом часто читают:

Геотермальное отопление загородного дома

Отопление загородного, сельского дома или дачи

Виды печей для частного дома

Паровое отопление в частном доме

Оставить отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *