Вторник, 22 августа 2017   Подписка на обновления Карта сайта  Письмо редактору
Популярно
23:18, 21 июля 2015

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия системы


Содержание:
1. Особенности функционирования
2. Пять основных преимуществ
3. Экономическая составляющая системы

Установка во дворе дома

Природных энергоресурсов с каждым днем на планете все меньше. Все большее распространение находит альтернативная энергетика.

Вырабатываемую электрическую и тепловую энергию применяют для обогрева частного жилья и использования в быту. Одной из подобных альтернатив газу и углю считается тепловой насос.

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия системы и насколько все это экономично? Ведь прежде чем установить это устройство для обогрева собственного жилища хочется разобраться в тонкостях его работы и оценить финансовые затраты на «дешевую» «зеленую» энергию.

Особенности функционирования

Как работает тепловой насос для отопления дома? Многие даже не подозревают, что с принципом работы этого агрегата они знакомы с детства. В любом доме есть обыкновенный холодильник – функционирует он благодаря абсолютно тем же физическим законам, что и тепловой насос. Только задача его не обогревать, а охлаждать.

Внутри стандартного теплового насоса есть:

  • испаритель – теплообменник, где рассеянное уличное тепло отдается хладагенту (чаще всего это фреон);
  • компрессор – нужен для сжатия хладагента, в результате чего у того повышается температура;
  • конденсатор – теплообменник отопительного контура, бойлер для подогрева воды либо воздуха;
  • расширительный, дроссельный клапан – служит для уменьшения давления хладагента перед впрыском его в испаритель.

Изнутри все это функционирует так. Жидкость с плюсовой температурой пропускают через испаритель, где она охлаждается хладагентом на какие-то 5-10 С. Далее эти небольшие градусы оказываются в компрессоре, где фреон сжимается. Это приводит к повышению его температуры.

А затем в конденсаторе происходит отдача всего этого тепла воде, которую используют для горячего водоснабжения или контура отопления. Либо напрямую с помощью комнатного конвектора нагревают воздух в жилых помещениях.

Как функционирует система

Различаются четыре основных вида:

  1. Вода-Воздух.
  2. Грунт-Вода.
  3. Воздух-Воздух.
  4. Вода-Вода.

Первым идет источник рассеянного тепла: грунт, атмосферный воздух либо вода из любого близлежащего водоема. А вторым теплоноситель, с помощью которого полученная теплоэнергия распределяется по жилищу. Это может быть вода в батареях или сам комнатный воздух.

Виды и модели

Внешне же отопление дома с помощью тепловых насосов выглядит следующим образом:

  • на улице монтируется зонд для забора тепла (разветвленная система труб в грунте или водоеме либо воздушный насос);
  • в подсобном помещении устанавливается как таковой вышеописанный тепловой насос с испарителем и бойлером;
  • и тепловой контур для распределения теплоэнергии по строению.

Разобравшись с принципом работы теплового насоса для отопления дома можно перейти к рассмотрению всех его плюсов и недостатков.

Пять основных преимуществ

Каждый продавец расхваливает свой товар. Когда начинаешь выбирать модель теплового насоса отопления, менеджер специализированного магазина всегда назовет пять его плюсов.

  1. Безопасность.
  2. Экологичность.
  3. Повсеместность применения.
  4. Универсальность использования.
  5. Экономическая эффективность.

Все великолепно, но если тщательно разобраться с каждым пунктом всплывают некоторые нюансы.

С вопросом безопасности и экологичностью сложно поспорить. Взрываться и воспламеняться попросту нечему. Хладагенты в современных моделях абсолютно безвредны и для природы и для человека.

Тепловая энергия в рассеянном виде действительно есть в наличии в любом уголке планеты, но есть ли там электричество. Ведь для функционирования любого теплового насоса непременно требуется бесперебойное электроснабжение. Если на электросетях случится авария, то дом останется и без электричества и без тепла. Чтобы не допустить этого необходимо будет запастись дополнительным дизель-генератором. Для чего опять же нужно топливо, об экологичности и безопасности которого сложно уже говорить. Получается замкнутый круг.

Способ монтажа - пример отопления

Тепловой насос способен не только обогревать коттедж в холода, но и в жаркое время охлаждать его. Однако гораздо дешевле приобрести обыкновенный кондиционер. Это будет намного экономичней в частном доме.

А вот экономическую эффективность такого отопления следует рассмотреть несколько подробней.

Экономическая составляющая системы

Для получения 10 кВт теплоэнергии на обогрев коттеджа придется потратить 2-3 кВт энергии электрической, без которой компрессор попросту не в состоянии работать. КПД в 300-500% привлечет практически каждого.

Однако на практике самый бюджетный вариант такого обогрева – это воздушный тепловой насос для отопления дома, закачивающий в испаритель для получения тепла воздух с улицы. Действительно, при атмосферных температурах от нуля до +10-15 С получаются те самые 500% КПД.

Как происходит отопление

А вот уже при отрицательных температурах производительность резко падает. И при серьезных заморозках вообще уходит в минус. То есть для получения необходимого объема тепла придется электроэнергии затратить больше этой самой тепловой энергии в киловаттах.

Единственным решением в регионах с серьезными морозами является установка тепловых насосов отопления, которые качают тепло не из воздуха, а из земли либо воды. Но здесь сразу же встает вопрос стоимость создания подобной системы.

Если под жилищем есть гидротермальные источники, то все будет достаточно привлекательным с финансовой точки зрения. Со временем все окупится.

А вот при обустройстве геотермальной системы придется заглубляться в грунт на 5-6 м и более при внешнем горизонтальном теплообменнике, и на 100-150 м при вертикальном варианте. Для понимания масштабов работ — при горизонтальной системе трубопроводов на каждый киловатт выдаваемой мощности нужно около 50 квадратов площади на участке. Копать придется много.

Безусловно, стоимость всех этих работ будет значительной. В каждом случае нужно считать индивидуально – оправданы ли такие затраты или нет. Часто более приемлемым будет тот или иной вариант отопления с помощью электричества.

Также интересно: огромный спектр проектно-монтажных работ предоставляет компания Стандарт Климат. Прекрасное качество и отличные цены.