Плюсы и минусы тепловых насосов

Плюсы и минусы тепловых насосов — грунтового, водяного, воздушного

Плюсы и минусы тепловых насосов – вот что интересует многих. Действительно, если вы решили организовать с помощью такого оборудования отопления дома и ГВС, необходимо знать всю правду о нем. В противном случае, велик риск обжечься.

Тепловые насосы набирают популярность благодаря экономичности и экологичности. Их часто используют для отопления дома, так как принцип работы теплового насоса позволяет получать больше тепла, чем потреблять электроэнергии. В этой публикации мы рассмотрим их позитивные и негативные стороны.

Виды тепловых насосов

В зависимости от среды, из которой черпается тепловая энергия, все тепловые насосы можно разделить на три категории:

• Грунтовые (геотермальные) – получают тепло из земли и грунтовых вод;
• Водяные – работают за счет тепла, накопленного в водоемах;
• Воздушные – извлекают тепловую энергию из воздуха в окружающей среде.

Каждый вид можно разделить на отдельные типы, такие как грунт-вода, грунт-воздух, воздух-вода, воздух-воздух, вода-вода и вода-воздух. Из названия следует, откуда будет получать энергию и что будет нагревать тепловой насос.

Существуют более экзотические типы, такие как фреон-вода, лед-вода и абсорбционные. Но они не распространены, их не применяют для отопления жилья.

Особенности работы

В отличие от котлов, конвекторов и других типов нагревателей, тепловой насос не производит тепло. Он переносит его из одной среды в другую. К примеру, тепловой насос воздух-вода охлаждает воздух за пределами здания и нагревает воду в бойлере. Благодаря этому можно добиться эффективности более 100%.

Тепловой насос потребляет электроэнергию и генерирует тепло. Соотношение этих показателей характеризует его производительность. Но реальный КПД теплового насоса может существенно колебаться. Чем меньше температура на входе и выше на выходе, тем ниже эффективность.

Экономия от теплового насоса

Противники тепловых насосов часто говорят, что они имеют большой срок окупаемости, но при этом не учитывают трех фактов:

1. Стоимость топлива постоянно дорожает, будь то уголь, дрова или газ;
2. Цена подключения к газу часто гораздо выше, чем цена теплового насоса и его установки;
3. Тепловой насос имеет большой срок эксплуатации.

То, что отапливать тепловым насосом выгоднее чем электричеством – это факт. Но насколько велика эта выгода? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Правда о тепловых насосах такова – в каждом конкретном случае не обойтись без расчетов. В некоторых случаях могут перевесить недостатки тепловых насосов, а в других – преимущества.

Чтобы просчитать нюансы нужно знать:

1. Какое обслуживание нужно в процессе эксплуатации;
2. Сколько лет в среднем работает выбранная модель;
3. Какое количество теплоты потребуется для обогрева квадратного метра (а в некоторых случаях – кубического метра).

Если использовать твердое топливо или газ – стоит учитывать их стоимость и цену оборудования (газового котла, печи, камина и т.д.). Чтобы адекватно оценить минусы и плюсы тепловых насосов нельзя забывать о цене монтажа и подключения.

Практика показывает, что средняя экономия при использовании теплового насоса грунт-вода и использовании теплых полов составляет 400-700% по сравнению с электрическими теплыми полами. Некоторые модели позволяют сократить сезонные затраты на отопление в 10 раз.

Плюсы и минусы

Рассмотрим по отдельности три вида, которые чаще используют для отопления коттеджей, домов, дач и вообще любого частного жилья.

Воздушный тепловой насос: плюсы и минусы

Стоимость воздушных тепловых насосов ниже чем у других типов за счет простоты конструкции. По сути, это кондиционер, но имеющий высокую надежность, производительность и способный работать при экстремально низких и высоких температурах. Монтаж теплового насоса прост и не требует проведения сложных работ.

Чем холоднее на улице, тем ниже эффективность (КПД). При очень низких температурах (в зависимости от модели и производителя) перестает вырабатывать тепло. Есть модели, способные работать и при -35, но они слишком дороги.

Тепловой насос воздух-воздух, это тот же кондиционер. Но его стоимость выше, ведь он нормально функционирует при низких температурах. Например, средней руки кондиционер не будет эффективно работать на обогрев при 0 градусов, а тепловой насос сможет не только обогревать помещение, но и позволит сэкономить.

Еще одно отличие – воздушный теплонасос имеет большую производительность и лучший КПД, чем любой из кондиционеров.

Существуют модели тепловых насосов воздух-воздух, способные работать на охлаждение. Установка такой техники поможет сэкономить на кондиционере.

Водяные тепловые насосы: за и против

Температура в водоеме стабильная на протяжении года, поэтому эффективность работы не зависит от погодных условий. Для отбора термальной энергии из озера, пруда или реки нужно укладывать трубопровод (поле), но это несложный процесс.

За счет погружаемого в воду поля и прокладки магистрали между ним и испарителем стоимость оборудования и монтажа удорожается. Чем дальше от теплового насоса находится водоем, тем выше энергопотери и ниже КПД.

И, конечно, основной минус – необходимо наличие водоема.

Не каждый водоем может быть использован в качестве источника тепла для теплового насоса вода-вода или вода-воздух. Если объем воды небольшой, то она будет переохлаждаться и на трубопроводах образуется наледь. Она будет своеобразной «шубой», которая не позволит эффективно получать тепло.

Идеальный вариант – устанавливать поле в проточной воде, тогда можно не беспокоиться о температуре. Но не у всех есть река рядом с домом или дачей.

Плюсы и минусы тепловых насосов грунтового типа

На уровне ниже 1-1,5 метра под поверхностью земли температура не меняется на протяжении года. Поэтому производительность оборудования не зависит от того, лето на дворе или зима. На глубине почва прогрета лучше, чем в водоемах зимой, поэтому КПД грунтовых тепловых насосов выше, чем водяных.

Для прокладки труб нужно бурить скважины, либо укладывать трубопровод горизонтально. Это существенно удорожает процесс монтажа по сравнению с водяными тепловыми насосами. Что касается стоимости оборудования – она сравнима с последними.

Большую опасность для грунтового теплового насоса представляет неправильный расчет мощности. Если потребление тепла из земли будет высоким, а площадь поля или глубина и количество скважин – небольшими, почва начнет промерзать. Так как в грунте содержится влага, она образует ледяной кокон и доступ тепла прекратится.

Процесс эксплуатации грунтовых установок отличается в каждом отдельном случае. Геотермальный тепловой имеет свои насос за и против в зависимости от многих факторов, таких как:

Система отопления на основе теплового насоса

Произведенную тепловым насосом тепловую энергию можно использовать как угодно. Как правило, такое оборудование используют для нагрева воды, которая далее идет на нужды горячего водоснабжения (кухня, ванная, баня) и на отопление.

Практика показывает, что лучше использовать теплый пол, чем отопление с помощью радиаторов. Кроме того, что это мягкое тепло и не требует подогрева воды до высокой температуры, есть третья, и немаловажная с точки зрения экономии.

Чем ниже температура воды, которую нужно нагреть, тем выше КПД любого теплового насоса. Если для радиаторов вода должна быть прогрета до 50-55 градусов, то для теплых полов – 30-35 градусов. Даже если температура воды на входе составляет 1-2 градуса, то разница в КПД составит около 30%.

Нередко для обогрева помещений используют воздух. Это особенно эффективно в регионах, где температуры не опускаются ниже 0, а также если использовать тепловой насос в качестве дополнительного источника тепловой энергии.

Удобнее всего для этого использовать фанкойлы, но для их монтажа придется либо сооружать подвесной потолок, либо жертвовать эстетикой. В случае если есть приточная вентиляция, для подачи теплого воздуха можно использовать ее.

Сейчас тепловые насосы не так широко распространены на территории СНГ, чем в других странах. У нас по-прежнему дешевы традиционные источники тепла, такие как уголь, газ и древесина. Но ситуация постоянно меняется и тепловые насосы все чаще используют для отопления домов и нежилых зданий.

В этой статье мы постарались подробно описать плюсы и минучы тепловых насосов разных типов. Надеемся, она была вам полезна. Не забудьте поделиться публикацией с друзьями!

Преимущества и недостатки геотермальных тепловых насосов

Вопрос отопления частного дома является актуальным для многих людей. Существует огромное количество отопительных систем, но наиболее современным и совершенным во многих компонентах решением является установка теплового насоса. Тепловой насос – это агрегат, который использует энергию грунта, воды или даже воздуха. Это бесплатная тепловая энергия, которая доступна для любого человека. При этом ТН извлекают из окружающей среды до 80% тепловой энергии. На остальные 20% используется электроэнергия, которая необходима для работы оборудования.

Несмотря на большую популярность таких агрегатов, прежде чем выбрать и установить тепловой насос, необходимо посмотреть все преимущества и недостатки такого способа отопления.

Плюсы теплового насоса

Безусловно, тепловые насосы набирают все большую популярность, и связано это с целым рядом преимуществ использования таких агрегатов.

Высокая энергоэффективность

Пожалуй, главным преимуществом теплового насоса является его энергоэффективность. Из затраченных 1 киловатта электроэнергии получается 5 кВт тепловой энергии. Такими показателями не может похвастаться больше ни одна отопительная система. Если использовать тепловой насос, то ежемесячные затраты на оплату коммунальных услуг существенно сокращаются. При этом необходимо учитывать, что газ, электричество и даже твердое топливо постоянно дорожают, а используемая ТН тепловая энергия остается бесплатной, так как она берется из окружающей среды.

В Украине срок окупаемости теплового насоса составляет 8-10 лет, однако многое зависит от площади дома, выбранного типа теплового насоса, правильности подключения оборудования и прочих факторов.

Универсальность и функциональность

Если рассматривать все достоинства и недостатки тепловых насосов, то их важным плюсом является то, что их можно использовать не только для отопления дома. Летом тепловые насосы могут использоваться для кондиционирования помещений. Также с их помощью можно круглогодично нагревать горячую воду. Таким образом, установкой одного теплового насоса можно решить сразу три актуальных для любого частного дома вопроса: отопление, кондиционирование и горячая вода.

Безопасность, надежность и длительный срок службы

В ТН не используется никакое топливо, поэтому такое оборудование обладает высокой степенью электро- и пожаробезопасности. Если работа теплового насоса по каким-либо причинам останавливается, то это не приводит к замерзанию жидкостей или поломкам. При всем этом агрегат не выделяет никаких вредных компонентов, поэтому такой способ отопления является на 100% экологичным.

Если говорить о надежности оборудования, то корпус теплового насоса полностью герметичен, а выполнен он из качественных и прочных материалов. Агрегат не подвержен воздействию низких или высоких температур, не боится влаги. Благодаря этому ТН ломаются крайне редко, и в большинстве случаев это происходит по причине их неправильного подключения или по вине самого пользователя. При должном уходе и обслуживании тепловой насос прослужит десятки лет.

Минусы тепловых насосов

К сожалению, у тепловых насосов есть не только преимущества, но и несколько недостатков. Несмотря на наличие минусов, все равно все больше людей отдают предпочтение именно ТН. Тем не менее, о недостатках тоже следует поговорить.

Цена оборудования и сложность монтажа

Рассматривая все преимущества и недостатки тепловых насосов, нельзя игнорировать высокую стоимость оборудования. Первоначальные затраты на покупку оборудования и материалов, а также монтаж по карману далеко не всем людям. В десятки раз дешевле подключить газ и поставить газовый котел или же поставить твердотопливный котел. Затраты и определенные сложности также связаны с монтажом. Для монтажа теплового насоса необходимо использовать спецтехнику, профессиональное оборудование и много человеческих ресурсов. А чтобы монтаж прошел гладко, необходимо обратиться за помощью к грамотным и высококвалифицированным специалистам, которые имеют опыт подключения тепловых насосов или занимаются исключительно этой работой. Услуги таких специалистов стоят недешево.

Но при этом не стоит забывать, что тепловые насосы, в отличие от большинства других отопительных систем, редко ломаются и могут похвастаться экономичностью. Все первоначальные затраты окупаются в течение первых 10 лет, после чего владелец дома получает в свое распоряжение практически бесплатную энергию. Кроме того, цена дома с такой системой отопления и кондиционирования существенно возрастает.

Наличие большого земельного участка

Для функционирования ТН на земельном участке выкапываются глубокие котлованы и скважины глубиной порядка 40-50 метров. Количество скважин и их глубина зависят от глубины промерзания грунта и его геологического строения. Принято считать, что на 1 кВт тепловой мощности требуется минимум 25м2 земельного участка. При этом такой участок нельзя засаживать деревьями или высокими растеньями, так как необходимо обеспечить попадание прямых солнечных лучей. Если же говорить об использовании воды в качестве источника тепловой энергии, то нужно, чтобы на участке были поверхностные водные горизонты. Или же должен быть доступ к реке, озеру или другому водоему, а для этого нужно, чтобы дом стоял на берегу этого самого водоема.

Если же говорить о габаритах самого теплового насоса, то он занимает примерно столько же места, как и стандартный газовый котел.

Обслуживание

Тепловые насосы являются тем оборудованием, для которого особенно важно вовремя и качественно обеспечить полноценное сервисное обслуживание. Благодаря качественному и своевременному обслуживанию можно предотвратить многие серьезные поломки и устранить мелкие неполадки. Обслуживание должны выполнять грамотные специалисты, за услуги которых придется платить.

В процессе работы тепловые насосы издают намного больше шума, чем, например, газовые котлы. Но, если рассматривать все плюсы и минусы тепловых насосов, то такой недостаток не кажется существенным. Во-первых, котельную всегда можно обустроить в отдельной постройке подальше от дома. Во-вторых, даже если котельная находится в доме, то можно использовать хорошую шумоизляцию, и тогда звуки работающего теплового насоса не будут надоедать жильцам.

От бухгалтеров требуют управленку: что делать?

Пройдите повышение квалификации по теме «Управленческий учет». Получите официальное удостоверение на 120 часов.

Научитесь всему: от настройки аналитики доходов и расходов до работы с финансовым анализом и внедрением всего в 1С. Записаться на курс можно тут.

Старт потока — 15 февраля, успейте записаться уже сейчас, программу курса смотрите здесь.

Особенности, плюсы и минусы тепловых насосов воздух-вода

Сайт RMNT продолжает тему альтернативных систем отопления частных домов. В этой статье поговорим об особенностях и принципах работы тепловых насосов воздух-вода. Выясним, какими преимуществами и недостатками обладают такие системы отопления.

О том, какими особенностями обладают тепловые насосы воздух-воздух, которые работают по принципу кондиционера, портал Rmnt.ru вам уже рассказал. Писали мы и о геотермальном отоплении, собственно, это тепловой насос грунт-вода. Теперь пора поговорить о система воздух-вода, которые пользуются заметной популярностью.

Принцип работы такого теплового насоса похож на систему воздух-воздух. Снаружи это тоже блок, который похож на кондиционер, но обычно больше по размеру, мощнее. Но внутри дома нагревает он не воздух в помещении, а теплоноситель, то есть воду. В данном случае внутри дома нельзя просто повесить блок-конденсатор. Необходимо подключать тепловой насос к системе труб и радиаторов, в которых находится тепловой носитель.

Действует тепловой насос воздух-вода так:

1. Вентилятор забирает уличный воздух в систему.
2. Воздух контактирует с испарителем, теплообменником, хладагент нагревается и превращается в газ.
3. Нагревшийся хладагент идёт в компрессор, где сжимается с одновременным повышением температуры.
4. После нагретое вещество под давлением поступает во внутренний конденсатор, там отдаёт тепло воде, охлаждается и снова становится жидким.
5. Благодаря расширительному вентилю давление снижается, хладагент вновь поступает в испаритель-теплообменник. Цикл повторяется.

Схема работы теплового насоса воздух-вода

Особенности работы тепловых насосов воздух-вода дают им следующие преимущества:

1. В сравнении с системами грунт-вода и вода-вода процесс монтажа намного проще. Не требуются бурение скважин и земляные работы. Тепловой насос воздух-вода можно просто подключить к уже имеющейся системе отопления в доме, к радиаторам и трубам с теплоносителем. А также повесить на стене дома или установить рядом внешний блок, подведя к нему электричество.
2. Техника подлежит ремонту, а ведущие производители дают гарантию минимум на 10 лет. На самом деле, как утверждают специалисты, служат такие тепловые насосы по 25 лет.
3. Устройство достаточно экономично. Потребляет порядка 1 кВт электричества на выработку 5 кВт тепла.
4. Работает система автономно, без участия домовладельцев, возможно подключить к системе «умного дома», управлять удалённо.
5. Можно греть помещения не только, благодаря радиаторам, но и подключить тёплый водяной пол. Кроме того, тепловые насосы можно использовать для кондиционирования воздуха и нагревать воду для душа и мытья посуды. То есть система многофункциональна.
6. Экологическая чистота. Никаких вредных веществ и задымления.
7. Нет таких пожароопасных веществ, как газ и жидкое топливо.
8. Не требуется разрешение на установку контролирующих органов.
9. Внутренний агрегат не занимает много места.

Но без недостатков тепловой насос воздух-вода тоже не обошёлся:

1. Нестабильный СОР, то есть коэффициент энергоэффективности. Если температура на улице падает, снижается и эффективность теплового насоса. Как и в случае с системой воздух-воздух.
2. Наружный блок требует установки в месте, защищённом от сильного ветра. Кроме того, при разморозке теплообменника с него будет стекать влага, которая может повредить отмостку вокруг дома. Лучше сделать утеплённый дренаж.
3. Разморозка теплообменника происходит по мере необходимости, непрогнозированно для владельцев. И в это время тепловой насос на отопление не работает.
4. Чаще всего первым из строя выходит компрессор, на которые приходятся самые сильные нагрузки. Да, его можно заменить, но это дополнительные расходы. В целом, система воздух-вода работает на 20% меньше, чем геотермальный тепловой насос.
5. На кондиционирование воздуха будет уходить много электричества.

И, самое важное, в условиях центральных, а тем более северных регионов России, тепловой насос воздух-вода не сможет служить единственным источником тепла.

Стоимость тепловых насосов воздух-вода очень разная, в зависимости от мощности, других характеристик, производителя. Варьируется цена от 120 до 550 тысяч рублей. Когда такие затраты окупятся, учитывая постоянные расходы на электроэнергию — подсчитать сложно. Несмотря на неоспоримые преимущества, тепловые насосы такого типа пока не могут считаться полноценной и единственной системой отопления дома в достаточно суровом климате.

Тепловые насосы для отопления дома: виды, плюсы и минусы

Как снизить расходы на отопление частного дома? Для любого, кто планирует строительство загородного жилья, это один из наиболее актуальных вопросов. Ответом на него являются тепловые насосы (ТН), которые позволяют уменьшить затраты на обогрев до 80%. Тепловые насосы – сравнительно новый метод обогрева дома и обеспечения горячего водоснабжения, который, тем не менее, набирает популярность. Далее мы поговорим о принципе работы такого оборудования, видах тепловых насосов, их особенностях, преимуществах и недостатках.

Электроэнергия, газ и уголь – три основных вида отопления, которые используют российские домовладельцы. У каждого из энергоносителей свои особенности, но объединяет их одно – стабильный рост цены год от года. Это заставляет искать альтернативы. Одной из таких альтернатив являются тепловые насосы – парокомпрессионные установки, обеспечивающие перенос тепла от низкопотенциальных (холодных) источников тепловой энергии к теплоносителю.

Принцип работы теплового насоса

В конструкцию любого теплового насоса входят следующие устройства: конденсатор, испаритель, компрессор (повышает давление) и расширитель (понижает давление). Все перечисленные элементы объединены при помощи трубопровода и представляют собой один замкнутый контур. По этому контуру циркулирует охладитель. Фреон, хладон — это технический термин присвоенный группе фторсодержащих производных метана и этана. Он представляет из себя инертный газ, который обладает сверхнизкой температурой кипения. По этой причине в «горячей» части контура он находится в газообразном состоянии, а в «холодной» он становится жидкостью.

Перемещаясь в компрессор, хладагент (чаще всего фреон) подвергается действию высокого давления и сжимается, из-за чего его температура повышается. Разогретый давлением газ поступает в другую часть теплообменника – в конденсатор. Тут промежуточный теплообменник передаёт тепло теплоносителю, который входит в систему отопления дома. Во время того, как хладагент отдает тепло, он конденсируется, снова становится жидким, а нагретый им теплоноситель подаётся в систему отопления. Жидкий фреон проходит через расширитель, где вскипает поглощая тепло. Затем перемещается в испаритель, где докипают остатки жидкой фракции – и цикл повторяется снова.

Важной особенностью тепловых насосов является универсальность использования – при низких температурах воздуха они обеспечивают обогрев помещений, а в жаркую погоду – их охлаждение. Во втором случае (реверсивный тепловой насос) используется тот же принцип. Разница лишь в том, что в жару теплоноситель движется в другом направлении – он поступает не снаружи, а из дома, из внутренних помещений.

Попробуем пересказать то же самое простыми словами.

Давайте вспомним, как работает холодильник. В камеры холодильника помещаются продукты, имеющие комнатную температуру. По закону сохранения энергии накопленное ими тепло не может испариться в никуда – его необходимо вывести за пределы холодильника, что и делается при помощи радиатора, расположенного позади агрегата. Радиатор для этого и предназначен – для рассеивания, передачи в окружающий воздух тепла, «извлеченного» из продуктов.

Теперь представим себе холодильник, который установлен на улице с открытой дверцей, а его радиатор демонтирован и установлен в доме. Даже если температура воздуха на улице будет на несколько градусов выше температуры кипения фреона, которым заправлен холодильник, агрегат будет передавать это тепло через радиатор в дом, извлекая его из окружающей среды. Это и есть простейший пример теплового насоса. Описанный принцип называется циклом Карно: именно на нем основана работа холодильных установок и климатической техники.

Разновидности тепловых насосов: аэротермальные, гидротермальные, геотермальные

Существует три основных вида тепловых насосов. Они отличаются источником получения тепла, ценой оборудования и стоимостью монтажа, параметрами работы.

1. Аэротермальные -воздушные тепловые насосы. Используют тепло из окружающего воздуха, из атмосферы. Особенность этого вида тепловых насосов в том, что для их монтажа не нужно тратиться на бурение скважин, рыть траншеи и проводить какие-либо иные трудоёмкие земляные работы – все узлы агрегата располагаются на поверхности. Это важный плюс, так как сметная стоимость существенно снижается, как и затраты времени на монтаж.

При всех перечисленных преимуществах у аэротермальных насосов есть один важный недостаток – они перестают работать при серьезных морозах. На их стабильную работу можно рассчитывать только при температуре не ниже -25℃, по этой причине воздушные насосы не могут полностью обогреть помещение при похолодании в регионах с суровыми зимами.ТН не «тянет» сильные морозы. При падении температуры воздуха до -25° и ниже, он не будет справляться с отоплением дома, поэтому в этом случае необходимо иметь дополнительный теплогенератор – электрический обогреватель или камин. В этом случае чаще используют комбинацию теплового насоса и электрического котла. При достижении уличной температуры -18-22℃, воздушный тепловой насос отключается, а электрический тэн полностью его замещает.

Еще один важный фактор, который нужно учитывать при выборе такого оборудования – это средняя влажность воздуха в том районе, где находится ваш дом. Идеальный вариант для таких систем – низкий уровень влажности и мягкие зимы. Если климат влажный и холодный, то установка воздушных тепловых насосов нецелесообразна: тепловые установки будут обледеневать и большее время стоять в режиме оттайки.

2. Гидротермальные (водяные) насосы. Используют тепло воды близлежащего водоёма или грунтовых вод. Такие установки отличаются высокой стабильностью и эффективностью работы благодаря высокому коэффициенту теплоотдачи воды и низкому уровню температурных колебаний. Гидротермальный тепловой насос имеет смысл купить в следующих случаях:

• на участке, где расположен ваш дом, залегают грунтовые воды в достаточном объёме или есть водоём;
• глубина залегания грунтовых вод – не более 40 метров;
• вода обладает свойствами, необходимыми для стабильной работы оборудования (низкий уровень содержания железа и иных примесей)

Скважины . Вариант со скважинной водой в качестве источника тепла наиболее сложный в монтаже и затратный. Он предполагает бурение двух скважин: одна будет служить для забора воды, другая – для её сброса.

Водоёмы . Какие водоёмы могут использоваться? К их числу относятся море, река или озеро, которые должны быть расположены не далее 50 метров от дома. Коллектор (трубы с хладагентом) укладывают на дно водоёма и утяжеляют грузом. Благодаря высокой температуре рабочей жидкости обеспечивается высокий КПД установки и существенная экономия на отоплении. Тем, кто живёт в регионе с мягким климатом, на побережье моря, или неподалёку от глубокого озера или реки, водяной тепловой насос способен стать источником бесплатной энергии на долгие годы.

Стоки . Еще один источник воды, который может использоваться такими насосами – это канализационные стоки. Они успешно применяются в качестве источника тепла для систем горячего водоснабжения и отопления – как частных домов, так и многоэтажек.

3. Геотермальные (грунтовые) насосы. Такой агрегат для подогрева рабочей жидкости в испарителе использует тепло грунта. Это бесконечный источник энергии, так как температура грунта ниже уровня промерзания не меняется и не зависит от погодных условий. Уже на глубине 3 метра температура грунта варьируется от +5 до +8℃, а на 10 метрах она составляет уже +10 ℃.

Системы отопления, основой которых является геотермальный насос тепла, имеют высокую эффективность, могут круглогодично поддерживать в доме комфортный микроклимат.

Использование грунтового теплового насоса подразумевает закладку трубопровода с хладагентом в грунт рядом с домом. При этом существует два варианта размещения трубы системы.

Вертикальный геотермальный зонд . В этом случае трубы располагаются в вертикальной плоскости. Глубина их размещения может достигать 100 метров, что делает этот вариант достаточно затратным. Еще один нюанс – необходимость согласования с надзорными органами бурения скважин такой глубины. Преимуществом такого технического решения является экономия площади участка.

Альтернативой глубокой закладки труб является схема, при которой используются несколько геотермальных вертикальных зондов. Они заглубляются в грунт на 20 метров и располагаются на расстоянии 5-7 метров друг от друга. При использовании такого метода эффективность зондов (удельный теплосъём) определяется типом грунта. Наиболее выигрышный – это каменистая обводненная почва, которая хорошо проводит тепло (70 Вт/м). Влажные осадочные породы обеспечивают до 50 Вт/м. Наименее «эффективны» будут сухие осадочные породы – в этом случае теплосъём не будет превышать 30 Вт/м.

Подытожим: устройство геотермальных вертикальных зондов обходится дорого из-за глубокого бурения, однако имеет свои преимущества: высокий удельный теплосъем, гарантированная стабильность температуры, экономия площади участка и минимальные повреждения ландшафта.

Горизонтальный контур (коллектор) . При такой схеме расположения труб они помещаются в грунт на незначительную глубину (ниже уровня промерзания грунта – от 1,2 до 3 метров), и располагаются на большой площади. Длина труб геоконтура в каждом отдельном случае рассчитывается индивидуально. Для этой цели могут быть использованы полиэтиленовые трубы разного диаметра (от 25 до 40 мм), которые располагаются на расстоянии 500-1000 мм друг от друга.

В зависимости от проекта коллектор может иметь разную форму (спираль, зигзаг, петли и т.д.). После закладки трубы коллектора заполняются рабочей жидкостью (антифризом), который вбирает тепло от грунта, перемещает его к тепловому насосу и отдаёт хладагенту. После этого охлажденный антифриз снова возвращается в подземный контур и цикл повторяется.

Эффективность насоса определяется характеристиками грунта, как источника тепла. К примеру, насыщенная влагой глина обеспечивает до 25 Вт на метр трубы, сухая глина 15-18 Вт/м, песок (сухой) – 10 Вт/м. Для примера – чтобы обеспечить отопление дома площадью 100 м2, потребуется свободная территория площадью в 400 квадратных метров. Из этого можно сделать вывод, что геотермальные насосы с горизонтальным коллектором подойдут владельцам участков с большой площадью, которая свободна от построек.

Особенности эксплуатации тепловых насосов

Для того чтобы снизить до минимума риски поломок теплового насоса и сделать его работу максимально эффективной, нужно позаботиться об обеспечении разницы температуры теплоносителя на входе и выходе из теплообменников, дельтой в 5℃ (температурный напор), а так же обустройстве в доме трехфазной электросети – это позволит обезопасить оборудование от перепадов напряжения. Еще один нюанс – должно быть проведено качественное утепление помещений (максимально допустимый уровень потерь тепла – не более 100 Вт/ м²).

Основные преимущества и недостатки тепловых насосов

Ключевое преимущество ТН в том, что их коэффициент полезного действия в разы выше, чем у обычного электрического оборудования для отопления или кондиционирования. К примеру, даже у современных, экономичных электрических обогревателей объёмы произведенного тепла примерно равны затраченной энергии.

Тепловые насосы в этой сфере вне конкуренции – они производят тепловой энергии в 3-7 раз больше (СОР), чем используют электроэнергии. COP- это единица, которая измеряет эффективность работы теплового насоса.

К другим достоинствам установки теплового насоса можно отнести:

• Длительный рабочий ресурс. Если соблюдать правила эксплуатации и своевременно проводить техническое обслуживание, то насосы могут работать без поломок и ремонта десятилетиями (до 30 лет и более). Единственное «слабое звено» в таких системах – это компрессор, который может потребовать замены один раз в 15-20 лет;
• Значительная экономия на топливе. В России цены на энергоносители всегда только растут, и в долгосрочной перспективе ТН позволяет экономить на них большие суммы;
• Универсальность использования. У большинства моделей тепловых насосов есть одно замечательное свойство – реверсивность: в летнюю жару они охлаждают дом, а в холодное время года обеспечивают отопление;
• Полная автоматизация. Правильная настройка работы ТН обеспечивает полную автоматизацию: пользователю остаётся только выставлять температуру нагрева помещений зимой и охлаждения – летом;
• Широкая география использования. Разнообразие видов ТН позволяет эксплуатировать их в самых разных регионах, с разным климатом: в случае с тепловыми насосами источниками тепла может выступать грунт, воздух или вода;
• Перспективы полной автономности. Если в качестве источника электроэнергии использовать солнечные панели, то можно построить в любой, даже самой отдаленной местности полностью автономный дом, который сам себя будет обеспечивать теплом, водой и электричеством;
• Минимальное техническое обслуживание. Надежность и долговечность оборудования делает его малозатратным в эксплуатации;
• Полностью бесплатный источник тепла. Мы пока не платим за воздух, которым дышим, воду в водоёмах и грунт под ногами: с помощью ТН они становятся бесконечным ресурсом для получения тепловой энергии.

Между тем у данных систем есть и свои недостатки, о которых необходимо знать:

Высокая стоимость самого оборудования и его монтажа. Так как первоначальные затраты достаточно велики, ТН окупится не сразу – в среднем на это уходит 3-7 лет. Быстро окупаются только аэротермальные (воздушные) насосы, которые требуют минимум затрат при установке.

Ориентация на отопительные системы с низкой температурой теплоносителя. Выгоднее всего тепловые насосы использовать для систем тёплого пола с температурой 35-40°C.

Воздействие геотермальных насосов на аэробные микроорганизмы. При работе грунтовых насосов земля вокруг труб подвергается постоянному охлаждению, что приводит к гибели аэробных бактерий, которые способствуют очищению стоков от вредных веществ.

Выбираем тепловой насос: основные критерии

Тем, кто планирует приобрести такое оборудование, рекомендуется выбирать подходящую модель по следующим критериям:

• Климатические условия в регионе проживания. Для регионов с морозными зимами подойдет только ограниченное количество моделей;
• Доступ к источникам тепловой энергии. Для геотермальных насосов – это наличие на участке свободной территории, для гидротермальных ТН – наличие вблизи водоёмов, грунтовых вод;
• Площадь отапливаемого объекта, его энергоэффективность. Чем больше дом, тем более сложным и дорогостоящим будет тепловой насос: мощные модели требуют значительных затрат на монтаж.
• Бюджет на покупку. Наиболее доступны по цене аэротермальные насосы, не требующие больших затрат на установку.

Расчет мощности теплового насоса. Какой мощностью должен обладать насос? Чтобы рассчитать нужную вам мощность, нужно знать следующие параметры: объём теплоотдачи отопительным системам, общую площадь поверхности труб в испарители и конденсаторе, а также объём рабочей жидкости (хладагента).

Удобным решением в этом случае будет использование для расчетов онлайн калькулятора. Чаще всего там требуется ввести:

• высоту потолков и общую площадь дома (высчитывается отапливаемая площадь);
• регион проживания (определяется средние температуры воздуха);
• энергоэффективность объекта (степень утепления дома) – рассчитывается требуемая производительность теплового насоса.

Пример расчетов. Для отопления дома площадью 150 м² рекомендуется ТН производительностью 11-13 кВт.

Практические советы по выбору ТН

Тепловые насосы представляют собой технически сложное, дорогостоящее оборудование, поэтому к его покупке стоит подойти со всей ответственностью.

Перед покупкой необходимо обратиться к профильным специалистам для разработки проекта и произведения необходимых расчетов.

Целесообразнее обращаться в одну компанию, которая предоставляет полный комплекс услуг: продажу оборудования, установку и сервисное обслуживание.

Тепловой насос, его плюсы и минусы

В условиях постоянного повышения тарифов на электричество и газ все больше людей задумываются о том, чтобы перейти на альтернативные источники энергии, такие, например, как воздух, вода и почва.

Поэтому все большую популярность набирает использование в частных домах и на дачах тепловых насосов, при помощи которых можно обогревать помещения в холодное время года и обеспечивать нагрев воды за счет минимальных затрат электроэнергии.

Принцип работы

Работает такой агрегат по принципу взаимодействия трех контуров: в первом контуре циркулирует теплоноситель, который переносит энергию от источника низкопотенциального тепла во второй контур. Во втором контуре находится специальное вещество (хладагент), как правило, фреон, который, забирая энергию у теплоносителя, испаряется, образуя газ. Подогретый газ поступает в третий, отопительный, контур, откуда теплоприемник (вода) переносит тепло по системе отопления. Затем хладагент охлаждается, и цикл начинается сначала.

Виды тепловых насосов

В зависимости от источника энергии различают 3 вида устройств:

1. Водяные. Используют тепло, накопленное в водоемах.
2. Воздушные. Функционируют за счет тепла, получаемого из воздуха.
3. Грунтовые или геотермальные. Работают благодаря теплу, поступающему от грунтовых вод и земли.

В зависимости от используемого вида теплового насоса можно выделить его основные плюсы и минусы.

Плюсы водяных насосов

• Независимость от погодных условий. Поскольку температура в водоемах стабильна в любое время года, эффективность работы устройства, работающего от воды, одинакова вне зависимости от сезона.
• Легкость и простота установки. Для забора тепла из водоема необходимо установить специальный трубопровод, но это не требует специальных навыков.

Минусы водяных насосов

• Необходимость наличия водоема. Для установки устройства, работающего на воде, потребуется наличие рядом с домом водоема с проточной водой. Однако не все дома расположены столь удачно.
• Высокая стоимость. Для того чтобы уменьшить энергопотери, необходимо приобретение соответствующего оборудования и его грамотный монтаж, что обойдется недешево.

Плюсы воздушных насосов

• Низкая стоимость. Невысокая по сравнению с остальными типами тепловых насосов стоимость обусловлена простотой конструкции.
• Легкость установки. Монтаж такого устройства не потребует проведения сложных работ.
• Высокая производительность и коэффициент полезного действия (КПД).

Минусы воздушных насосов

Основным минусом этого типа является зависимость от погодных условий. При слишком низких температурах устройства перестают вырабатывать тепло. Существуют модели, на работу которых погодные условия не влияют, но у них очень высокая стоимость.

Воздушный насос

Плюсы грунтовых (геотермальных) насосов

• Независимость от погоды. Так же, как и водяные, грунтовые (геотермальные) насосы одинаково эффективны в любое время года, т.к. температура на уровне ниже 1-1,5 м. от поверхности земли не меняется в зависимости от сезона.
• Высокий КПД. Температура почвы на глубине в холодное время года выше, чем, например, температура водоемов, поэтому производительность грунтовых (геотермальных) насосов выше, чем у водяных.

Минусы грунтовых (геотермальных) насосов

Главный минус таких устройств заключается в том, что их установка представляет собой сложный технологический процесс, соответственно, она требует привлечения квалифицированных специалистов для монтажа оборудования. Этот фактор существенно увеличивает стоимость.

Кроме того, при установке грунтовых (геотермальных) насосов необходимо учитывать множество факторов, таких, как климат, близость грунтовых вод, сложность грунтов, мощность самого агрегата и другие, что требует проведения работы по анализу и выбору оборудования и способу его монтажа.

Грунтовой насос

Кроме того, можно выделить следующие плюсы и минусы использования теплового насоса независимо от его типа:

Плюсы тепловых насосов

1. Простота установки и более низкая стоимость в сравнении, например, с газовым отоплением, т.к. не требуется специальных разрешений и переоборудования помещений, и в целом провести газ намного дороже, чем установить тепловой насос.
2. Экономичность. В среднем каждый кВт электроэнергии, используемой для работы устройства, дает 3-5 кВт тепла для нагрева воды и отопления дома.
3. Экономия на обслуживании. Расходы на эксплуатацию тепловых устройств минимальны.
4. Автоматизация процесса управления. Агрегат работает без вмешательства человека.
5. Повышение уровня пожарной безопасности, т.к. тепловой насос не нагревается до критических температур, при этом существенно уменьшается нагрузка на электропроводку в сравнении с использованием других систем отопления.
6. Универсальность или возможность переключения на летний режим. Большинство моделей может быть использовано в жаркую погоду в качестве кондиционера для охлаждения воздуха.
7. Компактность, бесшумность. Агрегат не занимает много места и не издает практически никаких звуков при работе.
8. Большой срок эксплуатации. Такие устройства надежны и долговечны.
9. Экологичность. Использование альтернативных источников энергии положительно сказывается на состоянии экологии.

Минусы тепловых насосов

1. В зависимости от состояния дома и условий окружающей среды, а также доступности других источников энергии и цен на них, первоначальные вложения в приобретение оборудования и его установку могут быть очень существенны, а период окупаемости достаточно длителен.
2. В связи с особенностями работы тепловых насосов в регионах, в которых в холодное время года температура воздуха опускается ниже -15 °С потребуется установка дополнительных источников тепла, таких, например, как газовый котел или электрообогреватель.
3. Водяные и грунтовые (геотермальные) устройства нарушают состояние экосистем, в которых функционируют (почвы и водоемов).

Вывод

Несмотря на все очевидные плюсы использования теплового насоса перед принятием решения о его установке стоит произвести тщательный расчет, насколько выгодно будет его приобретение исходя из площади и местоположения дома, природных и климатических условий проживания.

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Перед строительством собственного жилья хозяевам приходится обдумывать множество вещей. Одним из самых важных вопросов, встающих перед ними, становится выбор системы обогрева помещений и способ получения горячего водоснабжения. Так как электроэнергия постоянно дорожает, владельцам приходится рассматривать и изучать потенциальные альтернативные источники. Например, солнечные коллекторы или тепловые насосы (ТН). Несмотря на то, что оборудование нельзя назвать новым, у нас оно появилось сравнительно недавно, поэтому его устройство незнакомо, непривычно, непонятно. Поэтому разобраться в том, что такое тепловые насосы, оценить серьезность недостатков и их неоспоримые преимущества, необходимо.

Как работает тепловой насос?

ТН — парокомпрессионная установка, забирающая тепло у холодных источников. Чтобы понять принцип действия чудо-конструкции, надо вспомнить о том, как функционирует холодильник, который тоже можно назвать небольшим тепловым насосом. Продукты с комнатной температурой помещаются в агрегат, затем тепло выкачивается из камеры и скапливается во внешнем радиаторе, отдающем его помещению. По этой причине для нормальной его работы нужно оставлять между стеной и прибором свободное место.

Подобный принцип, который называют циклом Карно, используется и в бытовых кондиционерах. Для тепловых насосов тоже характерно извлечение тепловой энергии из окружающей среды: из воздуха, грунта, подземных вод или водоемов. Передача тепла происходит за счет конденсации, испарения хладагента. В тепловых насосах, как и в холодильниках, в этой роли также чаще выступает фреон.

Любой тепловой насос имеет испаритель, конденсатор, и компрессор, повышающий давление. Все приборы соединены трубопроводом в единый замкнутый контур. По этим трубам циркулирует фреон — углеводород, у которого температура кипения очень низкая. В холодной части контура он находится в жидком состоянии, в теплой — превращается в газ.

Теперь надо рассмотреть, как работает тепловой насос. Двигаясь по источнику тепла (например, по трубам, уложенным в грунт) теплоноситель нагревается на несколько градусов даже в том случае, если температура мала и составляет всего 4-5°. Потом он поступает в испаритель и отдает тепло во внутренний контур системы, которая заполнена фреоном. Даже небольшого количество тепла хватает для перехода хладагента из жидкого состояния в газообразное.

Хладагент, превратившийся в пар, поступает в компрессор, где он сжимается. Повышение давления приводит к повышению его температуры. Далее горячий фреон следует в конденсатор, где отдает тепло тому теплоносителю, который функционирует в системе отопления дома. Им может быть вода, воздух, тот же фреон. Нагретый теплоноситель поступает с систему горячего водоснабжения и отопления, а хладагент, отдавший тепло, охлаждается, превращается в жидкость, поступает в испаритель, в котором снова нагревается, и кругооборот его в контуре повторяется.

Преимущества или недостатки?

Так как данные устройства появились у нас относительно недавно, многие россияне до сих пор относятся к ним с большим недоверием. В США, Европе и Японии их используют давно и успешно. Однако нельзя сказать, что такое оборудование для нашей страны абсолютная загадка, «терра инкогнита».

В СССР тоже проводились эксперименты, касающиеся таких альтернативных источников энергии. Однако широкого распространения эта технология так и не получила. Поэтому важно понять, почему, и имеет ли большой смысл замена привычных систем на эко-новинку? Приставка «эко» в этом случае может означать как экологию, так и экономию.

Достоинства

Первое и несомненное преимущество тепловых насосов — значительная экономия электроэнергии. Да, им, в отличие от солнечных коллекторов, она необходима, однако в гораздо меньших количествах. Например, электрический котел (или обогреватель) забирает столько же энергии, сколько выдает тепла. Тепловой насос, наоборот, тратит минимум электроэнергии, а тепла производит в три-семь раз больше. Оборудование может потратить 5 кВт/ч, однако тепла оно выделяет не менее 17 кВт/ч. Высокий КПД — самое привлекательное качество тепловых котлов.

Другие плюсы установки альтернативной системы:

1. Серьезная экономия на энергоносителях. Цены на все виды топлива неумолимо растут, а тепловой насос позволит получать большее количества тепла при сократившихся расходах на электроэнергию.
2. Возможность установки в любой местности, так как источником тепла способны стать воздух вода либо грунт. Особенно актуально оборудование для участков, расположенных далеко от газовой магистрали.
3. Реверсивность установки. Тепловые насосы универсальны. Зимой они обеспечивают тепло, жарким летом дают возможность обеспечить помещению прохладу. Однако такой функцией оснащают не все модели.
4. Долговечность. Оборудование, за которым ухаживают должным образом, способно бесперебойно работать 25-50 лет. Замена компрессора может потребоваться раз в 10-15 (максимум 20) лет.
5. Возможность использования в любых условиях: там, где нет электричества, устанавливают бензиновый либо дизельный двигатель.
6. Экономия на техническом обслуживании. Оборудование не потребует на него больших расходов.
7. Бесперебойная работа при температуре -15°.
8. Полная автоматизация теплового насоса.
9. Безопасность для окружающей среды.
10. Бесплатность источника тепла.

Помимо плюсов есть у систем и слабые стороны.

Недостатки

К ним относится:

1. Цена тепловых насосов и стоимость обустройства геотермальной системы. Причем окупится оборудование далеко не сразу. Владельцам придется ждать как минимум 5 лет. Исключение — воздушные устройства, не требующие дополнительных вложений.
2. Необходимость добавления дополнительного источника тепла в тех регионах, где температура нередко бывает ниже -20°. Такая система называется бивалентной. Если не справляется тепловой насос, то подключается теплогенератор (газовый котел, электрообогреватель).
3. Экологичность, все же находящаяся под вопросом. Для человека угрозы нет, но она существует для экосистемы. Например, в грунте живут микроорганизмы — анаэробы. При сильном охлаждении пространства около труб им грозит неминуемая гибель.
4. Почти необходимость обеспечить в доме трехфазную электросеть. Для исправной работы теплового насоса надо свести к минимуму перепады напряжения, которые способны спровоцировать поломку установки.

Оптимально использование такого оборудования в системах, где низкотемпературный теплоноситель, пример — «теплый пол».

Чтобы понять, целесообразна ли покупка и установка теплового насоса, владельцам придется оценить все плюсы и минусы. Главные «противники» — экономия электроэнергии (топлива) и серьезные расходы на приобретение и установку. К существенным минусам ТН относят низкий КПД в холодное время года, однако есть модели, которые могут вырабатывать тепло даже при -35°. Но заплатить за них придется еще дороже.

Стоит ли тратиться на покупку и установку ТН? Каждый решает сам. Единоразовое вложение даст шанс навсегда забыть о больших счетах за отопление. Кроме того, в пользу оборудования свидетельствует его полная безопасность для жильцов, и почти полная — для окружающей среды.

Тепловые насосы: виды систем

Если решения принято в пользу этой альтернативы, то следующий шаг — знакомство с разновидностями таких систем. Их существует несколько. Воздушные (аэротермальные) установки забирают тепло из воздуха, геотермальные используют тепловую энергию земли, гидротермальные — наземных/подземных вод.

Воздушные

Аэротермальные насосы используют тепловую энергию воздуха, находящегося снаружи здания. Эта конструкция максимально проста, поэтому дополнительное оборудование ей не требуется. Воздух сразу поступает в испаритель, там он передает тепло хладагенту, а тот, в свою очередь, теплоносителю внутри дома.

Из-за простоты системы затраты на нее минимальны, однако в этом случае самой важный критерий — производительность установки, но она сильно зависит от температуры внешней среды. В тех регионах, где зимы теплые (от 0° до +5°), такое оборудование будет самым экономичным вариантом из всех возможных.

Если температура зимой в местности, где стоит дом, нередко минует отметку -15°, то тепловые насосы использовать попросту не имеет смысла: производительность ТН в холода сильно падает, а об окупаемости его даже думать не придется. В этом случае рациональнее включать традиционный электрообогреватель либо котел.

Другой «влиятельный» фактор — влажность воздуха. В тех районах, где он сухой, а температура зимой не падает ниже -15°, тепловые насосы устанавливать можно. Холодному, влажному климату такое оборудование противопоказано: тепловые установки не смогут эффективно работать из-за обмерзания и обледенения.

Водяные

Эти гидротермальные источники тепла могут использоваться по-разному.

1. Река, озеро или море. В этом случае коллектор располагают на дне водоема. Эти трубы с жидкостью-антифризом притапливают грузом. Так как температура теплоносителя высока, то оборудование обещает серьезную экономию. Однако целесообразно делать такую установку лишь в тех домах, которые расположены не расстоянии 50 метров, но не более, так как эффективность оборудования уменьшается с каждым лишним метром.
2. Канализационные стоки. Коллектор, установленный в них, можно использовать как для отопления частных и многоэтажных домов, так и для систем горячего водоснабжения. Этот способ с успехом применяют в некоторых российских городах, чаще для обеспечения обогрева и ГВС промышленных зданий.
3. Грунтовая, скважинная вода. Это система предполагает наличие двух колодцев. Из одного воду забирают, в другой сбрасывают. Такая установка сложна в монтаже и трудозатратна.

Самые лучшие условия у тех, кто живет недалеко у глубокого водоема. Если климат позволяет, а дом расположен у реки, озера или на побережье, то шанс получить бесплатное отопление и ГВС упускать нельзя.

Грунтовые

Это самый практичный вариант: грунт — стабильный источник, который накапливает тепло в течение сезона. На 10-метровой глубине температура неизменна, она составляет +10 °. С каждым метром она падает примерно на один градус: на расстоянии 5-7 метров от поверхности земли температура земли может колебаться в минимальных пределах — От +5 до +8°.

Если говорить о способах «добычи» тепла, то их есть два — горизонтальный и вертикальный.

Горизонтальный коллектор

Этот коллектор — труба, расположенная параллельно поверхности земли. Глубину для нее рассчитывают отдельно для каждого конкретного участка. В одних случаях ее закладывают на глубине 1-1,2 м, либо ниже уровня промерзания грунта (1,5-1,7 м), в других — еще глубже — на 2-3 м. Последний вариант дает возможность обеспечить большую стабильность температуры. Иногда для максимальной эффективности системы устраивают двойной коллектор — двухслойный.

Трубы для коллектора используют разные: их диаметр может быть 25, 30, 32 либо 40 мм. Возможная форма коллектора — зигзаг, змейка, петли, спирали. Минимальное расстояние между соседними трубами 600 мм, чаще оно составляет 800-1000 мм. Удельный теплосъем полностью зависит от характеристик грунта:

• сухой песок — 10 Вт/м, такая же глина — 20 Вт/м;
• глина средней влажности — 25 Вт/м;
• глина, в которой содержится много воды, — 35 Вт/м.

Чтобы было понятно, какие площади должен занимать такой коллектор, лучше привести самый показательный пример, для участка с влажной глиной. В этом «тяжелом российском случае» для отопления дома в 100 м 2 потребуется конструкция, имеющая площадь 400 м 2 . Мало кто может позволить такие масштабные работы. К тому же на этом участке не должно быть никаких построек.

В трубы коллектора закачивают специальную жидкость — антифриз, который еще называют «рассолом». Например, раствор пропиленгликоля или этиленгликоля (30%). Антифриз забирает у грунта тепло, затем следует к тепловому насосу, где отдает его хладагенту. Затем «охладевший» раствор снова возвращается под землю.

Вертикальный зонд

Эта конструкция серьезно экономит площадь участка, зато глубина его значительна. Есть два варианта — одна U-образная труба или их система. В первом случае ее заглубляют на 80-100 м, затем заливают бетонным раствором. Во втором несколько конструкций соединяют и закапывают на глубину «всего» 20 м.

Так как бурение на большую глубину требует «дозволения» властей, обещает расставание с большой суммой, то чаще используют несколько труб-зондов, расположенных не так глубоко. Расстояние между ними — 5-7 м. В этом случае удельный теплосъем с коллектора-зонда зависит от породы:

• сухие осадочные породы — 20 Вт/м;
• каменистая почва — 50 Вт/м;
• осадочные породы, насыщенные водой — 50 Вт/м;
• каменистая почва с высоким уровнем теплопроводности — 70 Вт/м;
• грунтовые подземные воды — 80 Вт/м.

Достоинства вертикальных зондов — меньшая площадь, максимальный теплосъем и стабильная температура, а значит, большая эффективность за счет глубины, которая является минусом, так как требует больших трат на обустройство вертикального коллектора.

Как выбрать тепловой насос?

Если тепловые насосы кажутся владельцам дома перспективными системами, то оценивать любую модель надо по нескольким критериям. К ним относятся:

• размеры отапливаемого дома;
• климатические условия в местности;
• наличие рядом с доступных источников;
• желание потратить на оборудование ту или иную сумму.

Каждый пункт этого небольшого списка влияет на выбор класса модели. Большой дом требует максимально мощного оборудования, а оно означает как серьезные расходы, так и трудозатраты. Вид источника напрямую влияет на качество будущего отопления. Регионы с холодным климатом значительно ограничивают список кандидатов, а иногда вовсе не позволяют обустройство такого экологичного оборудования. Платежеспособность, возможность сразу расстаться с большой суммой — самый главный «ограничитель» для тепловых насосов на российских просторах.

Расчет мощности установки

Мощность ТН зависит от многих факторов. В список входит предполагаемый объем теплоотдачи системам дома, площадь поверхности змеевиков в конденсаторе и испарителе, объем хладагента. По этим причинам целесообразнее доверить расчет мощности специальным программам, которые учитывают и другие данные.

Самый популярный вариант — использование онлайн сервисов-калькуляторов. В них требуется ввести такие параметры:

• для расчета объема — общую площадь здания, высоту потолков;
• регион, где построен дом — для определения среднегодовой температуры;
• степень утепления объекта — для определения производительности установки.

Для расчета используются коэффициенты: в них преобразуют два последних параметра. Затем их умножают на объем помещения. Полученный результат сравнивают с таблицей, в которой мощность насоса связана с объектом.

Обычно получаются такие значения:

• чтобы отопить дом, имеющий площадь 100-150 м 2 , необходим тепловой насос мощностью 5-8 кВт, а для подогрева воды потребуется запас по мощности — 12-16 кВт;
• для отопления здания площадью 350 м 2 понадобится прибор, который сможет обеспечить 28 кВт.

Понятно, что цифры все же получаются приблизительными, однако ориентироваться на них можно.

Советы

Так как оборудование это дорогое и его нельзя назвать элементарным, покупка теплового насоса — дело ответственное. Чтобы выбрать идеальный агрегат, надо:

• сначала провести все расчеты, создать проект, но всю работу с цифрами, а также проектирование следует доверить профессионалам;
• весь комплекс услуг — монтажные работы и сервисное обслуживание — заказывать в одной компании, которая будет ответственна за работу системы;
• проверять всю документацию: как самого оборудования, так и фирмы, которая будет заниматься «установкой установки»;
• при выборе модели отдавать предпочтение высококачественной продукции европейских производителей.

Тепловые насосы — оборудование, которое в теплых регионах можно и нужно рассматривать в качестве достойной альтернативы традиционным системам. Число таких установок ежегодно растет во многих странах мира. Безусловно, за ними будущее, ведь ресурсы Земли не бесконечны.

В России самая большая беда не дороги и не слишком умные люди, это цены. Однако есть надежда, что ситуация со временем изменится, и безопасное оборудование станет более доступным. Для уменьшения расходов на электричество можно задействовать две системы — ТН и солнечный коллектор (для лета) или тепловой насос и теплогенератор (для зимы), но в этом случае траты возрастут.

Поближе познакомиться с безопасными системами поможет это видео: