Тепловой насос
По принципу работы тепловой насос можно сравнить с холодильником. В обоих приборах имеются схожие узлы — испаритель, компрессор, конденсатор, дроссель и контур с теплоносителем (фреоном). Но в отличие от холодильника, у теплового насоса испаритель обычно имеет термическую связь с внешним низкотемпературным контуром, который заполнен жидкостью-теплоносителем (назовём его первичным), а конденсатор — с отопительной системой дома.
Работает устройство так. Жидкость циркулирует по низкотемпературному контуру по трубе, проложенной в среде, которая выступает 8 роли источника тепла. Подобной средой могут стать почвенный фунт, геотермические зонды в вертикальных или наклонных скважинах, вода в ближайшем водоёме или атмосферный воздух. В процессе прохождения по контуру теплоноситель приобретает такую же температуру, как и источник тепла.
Затем он поступает на теплообменник испарителя, где в свою очередь нагревает до кипения жидкий фреон, находящийся во вторичном контуре (температура кипения фреона в зависимости от его состава достигает -15.. .-20 °С и ниже). Газообразный фреон переходит в компрессор, в котором при сжатии нагревается до 55-75 °С Далее он попадает во второй теплообменник-конденсатор, где нагретый газ отдает тепло жидкости-теплоносителю из системы отопления. Затем жидкость поступает в батареи, систему тёплого пола или на теплообменник системы поверхностного отопления.
Принципиальная схема теплового насоса: 1— источник тепла; 2а, 2б — теплоносители; 3 — испаритель; 4 —компрессор; 5 — конденсатор
Тепловой насос способен выдавать воду, нагретую максимум до 65 °С, поэтому с ним в комплекте часто используются низкотемпературные системы отопления и теплоаккумуляторы. Для горячего водоснабжения обычно достаточно температуры 65 °С. но если нужна вода с более высокой температурой (например, для санитарной внутренней обработки теплобака), то потребуется дополнительный нагрев (скажем, с помощью ТЭНа).
Такой «круговорот тепла» выглядит весьма замысловато, но зато очень выгоден из-за высокой энергоэффективности процесса. Если сравнить электрический нагреватель и тепловой насос, то окажется, что эффективность нагрева у последнего в 3-4 раза выше. Каждый киловатт электроэнергии, затраченной тепловым насосом на перекачку и сжатие фреона, на выходе превращается в 3-А кВт тепловой энергии.
Варианты устройства первичного контура в грунте: горизонтальное залегание (а); вертикальное (скважинное) залегание(б)
Сейчас российские нормы требуют утеплять дома из расчёта 60 Вт на 1 мг, а в перспективе — 30 Вт на 1 мг. Следовательно, для отопления современного дома площадью 100 мг необходим тепловой насос расходующий примерно 1,5 кВт электроэнергии в час. Устройство, потребляющее меньше электричества, чем обычный утюг, способно обогреть целый дом!
Почему же при такой экономичности тепловые насосы не используются повсеместно? Дело в том, что их обустройство обходится достаточно дорого. По данным российских компаний-дистрибьюторов, «средний чек» на первую половину 2014 г. составляет 1 -1,2 млн руб. Примерно 50 % от этой суммы придётся потратить на монтажные работы, прежде всего на прокладку первичного контура (если в качестве источника тепла используется грунт).
ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ
Плюсы
+ безопасность, экологичность, долгий срок службы (гарантийный период до капитального ремонта — 20-30 лет)
+ повсеместность использования — прибор можно установить на любом земельном участке в любой климатической зоне
+ экономичность, которая в несколько раз выше, чем у устройств, использующих для выработки тепла электричество, газ, мазут или какое-либо другое топливо
+ простота эксплуатации, минимальные требования к техническому помещению, нет необходимости в устройстве дымохода.
Минусы
— высокая стоимость насоса и его монтажа, которая суммарно может составлять несколько сотен тысяч рублей
— в некоторых случаях низкотемпературный контур занимает весьма значительную площадь (до нескольких сотен квадратных метров)
— сложность получения воды с температурой более 65 °С (требуются дополнительные нагреватели)
Вариант подключения системы отопления и ГВС к воздушному тепловому насосу: 1 — насос; 2 — ГВС; 3 — тёплый пол; 4 — наружный блок
ГОРЯЧИЙ ИСТОЧНИК
Тепловые насосы могут использоваться в качестве дополнительного источника тепла в водонагревателях накопительного типа. Из подобных устройств стоит упомянуть модели NUOS EVO SPLIT 80-110 (Ariston), DISCOVERY 2 (Atlantic), HB 300 (Hajdu). Помимо традиционного нагревателя (ТЭНа) они оснащены воздушным тепловым насосом, который позволяет ощутимо (на 60-70 %) сократить расходы электроэнергии. Конечно, такие бойлеры обойдутся дороже обычных. Например, модель NUOS EV0 SPLIT 80 стоит 59 тыс. руб., а традиционный нагреватель Ariston с баком 80 л — 7-16 тыс. руб. Для нагрева воды водонагревателям с тепловым насосом потребуется на 70 % меньше электроэнергии, чем традиционным электрическим. Так достигается экономия до 7 тыс. руб. за год.
КОПАТЬ ИЛИ БУРИТЬ?
Первичный контур теплового насоса, как уже говорилось ранее, можно устраивать в любой среде, имеющей температуру выше температуры кипения фреона, — в грунте, воде или на воздухе. По виду среды и теплоносителя (вода или воздух) различают шесть типов насосов, из которых распространение получили четыре; «грунт-вода», «вода-вода», «воздух-вода» и «воздух-воздух». Первые два относят к группе так называемых геотермальных насосов, о которых мы поговорим подробнее.
Как правило, используются тепловые насосы типа «грунт-вода» и «воздух-вода». У фунта как источника тепла есть свои преимущества. По сравнению с воздухом он на глубине нескольких метров имеет положительную температуру (+4..+7 °С), а по сравнению с водой как генератор тепла всегда доступен. Вода, увы, не всегда — подходящий по объёму и глубине пруд в шаговой доступности от дома, к сожалению, скорее исключение, чем правило. Дело в том, что прокладка теплового контура по дну водоёма — это гораздо более простое и дешёвое решение, нежели обустройство его в грунте, для чего приходится выполнить очень большой объём земляных работ.
Пишите комментарии…
В разделе ремонт отопления, можете подробно ознакомиться с нашими услугами. Что мы делаем:
- работаем круглосуточно;
- собственная аварийная служба;
- большое количество офисов по Москве и Московской области;
- используем только профессиональный инструмент;
- гарантия на выполненные работы;
- сервисное обслуживание систем отопления.
ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ
Надежный помощник по ремонту отопления.
+7(495)744-67-74
Рассчитать стоимость отопления можно в разделе калькулятор отопления
Узнать подробнее про водоснабжение
Ознакомиться с котельными тут