Принцип работы теплового насоса. Энергоэффективные технологии, использующие энергию природы

Цель нашей компании - предоставление услуг по монтажу, проектированию и сервисному обслуживанию отопительного и климатического оборудования на самом высоком уровне по честным расценкам!

Обогрев тепловым насосом на сегодняшний день не является какой-то «космической технологией», как было раньше. Это — один из эффективных способов использовать природную энергию в личных целях и делать это почти бесплатно. Причиной тому сам принцип работы теплового насоса, который будет детально рассмотрен ниже.

Тепловой насос для отопления: финансовый, экологический и другие аспекты

Финансы. С точки зрения стартовой стоимости комплекта оборудования данная технология однозначно уступает традиционным котлам различных модификаций (электрическим, на газу, на твердом и жидком топливе). Но экономическая целесообразность ее применения в быту растет вместе с ценами на традиционные энергоносители.

Экология. Оборудование при работе не создает вредных твердых, жидких или газообразных веществ, шумовой или вибрационной нагрузки на окружающую среду. При дальнейшем усовершенствовании данной технологии, она, возможно, станет первой из абсолютно экологичных.

Удобство эксплуатации и безопасность для человека. После монтажа (на котором мы остановимся подробнее), подключения и первичной настройки оборудование не нуждается в дальнейших регулировках, настройках, подстройках. Периодический контроль и обслуживание — это все, что требуется для компрессорного агрегата (в компрессионных моделях) и элементов автоматики. Уровень угрозы жизни и здоровью — как у электрочайника.

Производительность. Традиционные источники тепла сегодня могут похвастать предельным КПД на уровне 99,8%. На примере электрокотла это означает, что 1 кВт потребленной мощности преобразуется в почти 1 кВт мощности тепловой. С тепловыми насосами иная математика, ведь на 1 кВт затраченной мощности они произведут до 5 кВт тепловой.

Стабильность рабочих характеристик и долговечность. По этому критерию данному оборудованию нет равных как среди традиционных, так и среди альтернативных источников тепла. При своевременном контроле и обслуживании срок службы системы измеряется десятилетиями.

Как работает тепловой насос?

Представьте себе огромный холодильник, в котором неправильно подключили компрессор и который охлаждает внешнюю среду и греет все внутри. Представили? Так вот именно так и работает простейший тепловой насос, только Ваш дом — это тот самый обогреваемый корпус холодильника.

Для каждой климатической зоны характерны свои минимальные и максимальные температуры воды, земли, воздуха. Если спроектировать тепловой насос на работу при температурах меньших минимальной — он начнет работать на обогрев дома, слегка охлаждая при этом внешнюю среду.

Принцип работы теплового насоса схема-картинка

Общепринятая классификация

Тепловые насосы классифицируют:

  • по типу природного источника тепла на: геотермальные («земляные»), воздушные, использующие вторичное тепло (стоки предприятий, отработавший воздух и другие газы);
  • по типам рабочих сред: на системы «воздух-воздух», «воздух-вода», «вода-воздух», «вода-вода», «грунт-вода»;
  • по принципу отбора тепла от первичного источника на: компрессионные (с принудительным сжатием хладагента компрессором) и абсорбционные (без компрессора, где теплообмен происходит за счет естественного закипания, испарения, охлаждения хладагента).

Варианты конструктивного исполнения тепловых насосов и критерии выбора

Первичный природный источник тепла и личные предпочтения по типам обогрева играют важную роль в выборе той или иной модификации теплового насоса. Поясним это на примере системы «вода-вода». В случае, если грунтовые воды находятся глубоко, а участок не граничит напрямую с озером или рекой, то затраты на такой вид отопления будут просто «космическими».

Принцип работы теплового насоса вода-вода - Высокий уровень грунтовых вод будет плюсом - Фото

Выбор рабочей среды диктуется уже Вашими предпочтениями касательно обогрева (хотите ли Вы обогревать дом радиаторами отопления, или предпочитаете конвекторы, возможно, Вам необходим воздушный обогрев и т.д.) и реалиями участка (насколько далеко/ глубоко вода, насколько ветрено в данной местности, достаточно ли площади участка для эффективного отбора тепла из грунта и прочие факторы).

Выбирая насоса по принципу его работы, ориентируйтесь на то, что компрессионные модели известны давно и хорошо отработаны, но нуждаются в периодическом контроле состояния компрессора на предмет износа движущихся частей, уровня загрязнения и кислотности масла, состояния обмоток электропривода. Абсорбционные модели — относительно новое веяние, они, конечно, чуть дороже, но компрессора в них нет, как и расходов на его обслуживание.

Монтаж теплового насоса: объемы и стоимость работ

Каждый из описанных выше типов тепловых насосов отличается также размером капиталовложений в монтажные работы. Для большего удобства сравнения отнесем их стоимость к единице тепловой мощности и посмотрим, какие устройства смонтировать проще и дешевле.

Безусловный «антилидер» этого рейтинга система «грунт-вода» в горизонтальном исполнении. Для получения необходимой тепловой мощности в горизонтальной плоскости ниже уровня промерзания земли укладывается система трубопроводов с хладагентом. Большие площади и объемы земляных работ увеличивают стоимость установки, но целесообразны, если Вы планировали изменение ландшафта приусадебной территории.

Отопление тепловым насосом грунт-вода в горизонтальном исполнении фото

Вертикальная система «грунт-вода» — дешевле и несколько проще. Требуемая на обогрев мощность разбивается на несколько частей, например, на четыре. Под каждую часть необходимо пробурить вертикальную скважину и установить насос. Не очевидный, но важный плюс — сокращение временных затрат на монтаж теплового насоса.

Принцип работы теплового насоса грунт-вода в вертикальном исполнении - Фото

При использовании систем типа «вода-вода» или «вода-воздух» стоимость установки  будет еще ниже, ведь грунтовые воды либо неглубокие, либо вообще выходят на поверхность (озера, реки). Проложить теплообменники несложно и менее затратно, чем в случае с грунтом, а тепловая эффективность системы при этом ничуть не снижается.

Принцип работы теплового насоса вода-вода изображение

И наконец, безусловные лидеры по дешевизне монтажных работ — это системы «воздух-воздух» и «воздух-вода». Установки быстро и просто монтируются на крыше дома, стенах или придомовой территории. Финансовые затраты — минимальны, но не забывайте, что производительность такой системы очень зависит от погоды и ощутимо падает зимой. Поэтому, чтобы вырабатываемого тепла хватало на обогрев даже в самые холодные дни, общая мощность и габариты установки должны быть увеличены с учетом этого условия.

Отопление тепловым насосом воздух-вода фото

Важно отметить и тот факт, что независимо от типа применяемого насоса, монтаж отопления внутри дома ничуть не усложняется в сравнении с традиционным. А вот регулирование температуры, наоборот, упрощается, ведь работу насосов контролирует набор высокоэффективных тепловых датчиков, отслеживающих колебания температуры в доме в реальном времени.

Выводы и выгоды:

  • уже сам принцип работы теплового насоса, который базируется на использовании природной энергии, сводит Ваши финансовые затраты на обогрев почти до нуля;
  • обогрев тепловым насосом — это никаких выбросов, вибраций и шума;
  • высокие стартовые вложения компенсируются отсутствием эксплуатационных расходов за весь последующий срок использования системы.

Дополнительно увеличить энергоэффективность Вашего дома можно заказав все проектные работы и инженерные системы под ключ у специалистов компании Инсталсис! Мы идеально согласуем работу всех систем и устройств Вашего дома, что поможет Вам экономить еще больше!

Заказать услугу

Оставьте заявку и мы сами Вам перезвоним!

Вернуться к списку