Ни для кого не секрет, что топливо для обогрева перманентно дорожает. Любой человек может узнать: что сделать, чтобы улучшить систему дома. Тяжело вообразить себе жизнедеятельность человека в Российской Федерации без обогревающего комплекса коттеджа. В каждом месте России есть потребность в особый период отапливать жилище. На веб сайте Sistema-Otopleniya.ru размещенно множество обогревательных комплексов дома, применяющих абсолютно разные приемы извлечения обогрева. Каждую систему отопления рекомендуется реализовывать комбинационно или самостоятельно.

Тепловые насосы для отопления

В последнее время всё больше появляется видов обогрева без топлива, делается это в связи с подорожанием практически всех источников тепловой энергии. К тому же, применение топлива оказывает неблагоприятное воздействие на экологию, а значит, и на здоровье людей. Кроме того, запасы топлива истощаются. По этим причинам учёные вынуждены были искать альтернативные варианты обогрева, и одним из результатов таких изысканий стали тепловые насосы. Такой тип отопления уже успел получить положительные отзывы от потребителей зарубежья.

Тепловой насос

Устройство и принцип действия

Для того чтобы использовать энергию земли (геотермальные насосы), на большой глубине, где температура всегда постоянна, прокладывают коллекторы из труб, в которых циркулирует незамерзающая жидкость. Через теплообменник жидкость нагревает фреон, который перемещается по контуру теплового насоса.

Фреон при температуре +8 градусов, которая постоянна на глубине, где проложены трубы, переходит в газообразное состояние. Затем этот образовавшийся газ сжимают для нагревания до 80С, он отдаёт тепло, которое идёт в систему отопления. После чего, после некоторых манипуляций фреон превращается опять в жидкое состояние и снова отправляется в теплообменник для получения тепла земли.

Принцип работы теплового насоса

Для данной системы – геотермальные тепловые насосы для отопления ставят землю в качестве источника температуры низкого уровня, также к таким источникам относится и воздух, и вода – как из подземных источников, так и из водоёмов. А если учитывать колоссальное количество воды, воздуха и земли и их доступность, то можно быть уверенными в том, что будущее именно за такими системами отопления и получения тепла.

Типы тепловых насосов

Источниками тепла могут стать:

• вода наземных водоёмов;
• подземные воды
• земля;
• воздух.

Исходя из того, какой источник выбран, а также теплоноситель, определяют тип теплового насоса. Если источником будет земля (отопление с помощью геотермального насоса), а обогрев производится при помощи водяной отопительной системы, то тип насоса будет «грунт – вода».

Виды тепловых насосов

Также выделяют и другие типы тепловых насосов для отопления: «вода –вода», «воздух – воздух», «воздух – вода», «вода – воздух». Те тепловые насосы для отопления, которые используют тепло земли, называются геотермальными, а те, которые используют тепло воздуха – воздушными.

Преимущества тепловых насосов

Источник: http://otoplenie-doma.org/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya.html

Тепловые насосы для отопления

Наша компания готова предложить Вам в городе Одессе и Одесской области тепловые насосы рассчитанные на любого потребителя. Осуществляем поставку, установку и монтаж энергосберегающего оборудования, тепловых насосов.

Связавшись с нами по телефонам:

+ 380 (44) 332 46 26

+ 380 (50) 526 46 26

+ 380 (67) 321 05 37

Вы получите полноценную консультацию по вопросу энергосбережения и теплоснабжения вашего здания в Одессе и Одесской области.

Наши специалисты осуществят подбор оборудования и в конечном итоге Вы сможете получить систему отопления и кондиционирования, позволяющую Вам существенно сэкономить, минимизировать эксплуатационные затраты на отопление и ГВС, или ощутимо снизить себестоимость продукции и услуг на Вашем производстве или предприятии.

комплексная оценка энергосбережения объекта с целью выявления возможности и экономической целесообразности внедрения энергосберегающих технологий; разработка проектов энергосберегающих систем отопления, вентиляции, кондиционирования, ГВС с применением утилизации тепла от возможных источников; поставка и монтаж энергосберегающего оборудования (теплонасосы, гелиосистемы, солнечные коллектора и др.); расчет, проектирование и строительство геотермальных полей (в т.ч. и для сторонних компаний), бурение скважин; проведение пуско-наладочных и монтажных работ по внедрению энергосберегающих систем, монтаж и шеф-монтаж; гарантийное и сервисное обслуживание установленного оборудования

Источник: http://www.geoteplo.com.ua/company/odessa.html

Тепловые насосы для отопления

Daikin Altherma — комплексная система отопления и подготовка горячей воды. основанная на технологии теплового насоса с воздухом в качестве источника тепловой энергии. Гибкая и экономичная альтернатива традиционному котлу и имеет возможность кондиционирования. Энергоэффективность характеристик Daikin Altherma. делает её экономичным и экологичным решением.

Тепловые насосы Daikin Altherma дают уникальные преимущества:

• Использование возобновляемых альтернативных источников энергии. например, наружного воздуха;
• Значительная экономия электроэнергии (от 3 до 9 раз), обеспечивается энергосбережение ;
• Существенное сокращение выбросов CO₂ (углекислого газа), получение атмосферы Земли, пригодной для жизни;
• Расширение возможностей: обогрев и кондиционирование помещения, независимость от графика отключения горячей воды. подключение солнечного коллектора .

Энергоэффективные технологии

Тепловой насос воздух — вода Daikin Altherma использует стабильный источник энергии- извлекает тепло из атмосферного воздуха. Система состоит из замкнутого контура, содержащего хладагент. Термодинамический цикл испарения, конденсации, сжатия и расширения. Тепловой насос повышает температуру теплоносителя. Полученное тепло переносится через теплообменник в водяную систему отопления дома (теплый пол, низкотемпературные радиаторы и/или фанкойлы для низкотемпературных систем отопления. и высокотемпературные обычные радиаторы с естественной конвекцией для высокотемпературных систем отопления). В зависимости от модели и погоды, тепловой насос воздух — вода Daikin Altherma обеспечивает около 3 кВт*час полезного тепла на каждый 1 кВт*час  электричества, которое требуется для откачивания тепла.

Это значит, что приблизительно 2/3 требуемого тепла — бесплатно !

Источник: http://www.profik.com.ua/oborudovanie-daikin-2/teplovye-nasosy/

Тепловые насосы для отопления

Тепловые насосы

Источники энергии для теплового насоса

Системы отопления на основе тепловых насосов класса воздух-вода

Тепловой насос этого типа работает на основе нового фреона типа R404А имеющего высокую эффективность в области отрицательных температур атмосферного воздуха от -25С до +35С.

Моноблок, для запуска которого достаточно подсоединить контур теплоносителя и электропитание: тепловые насосы этой серии предназначены для комплексного решения задач отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования жилых, производственных и общественных зданий площадью от 60 до 300 кв.м.

Использование в качестве источника теплоты атмосферного воздуха, компактность, надежность, низкий уровень шума обеспечивают универсальность этой модели. Наиболее перспективно ее применение в системах индивидуального отопления квартир, офисов, коттеджей.

Исторический экскурс

Идея теплового насоса высказана полтора века назад британским физиком Уильямом Томсоном. Это придуманное им устройство он назвал «умножителем тепла». Тепловой насос — это универсальный прибор, сочетающий в себе отопительный котел, источник горячего водоснабжения и кондиционер. Основное отличие от всех остальных источников тепла заключается в исключительной возможности использовать возобновляемую низкотемпературную энергию окружающей среды на нужды отопления и нагрева воды. Эти устройства называют "тепловыми насосами", поскольку они позволяют как бы "перекачивать" тепло из низкотемпературного источника в высокотемпературный. При производстве тепла, тепловой насос 80 % энергии получает из окружающей среды. Таким образом, при использовании теплового насоса мы платим только за те 20% энергии, которые необходимы для работы компрессора. А остальная энергия достается нам бесплатно.

Системы отопления на базе тепловых насосов постепенно приходят на смену газовым и жидкотопливным бойлерам и вытесняют ископаемое топливо, что является одним из наиболее эффективных путей уменьшения эмиссии углекислого газа и, таким образом, снижения общего уровня глобального потепления. Учитывая также высокий уровень энергоэффективности тепловых насосов, данные системы динамично завоевывают рынки ЕС, Японии и Китая.

Изначально тепловые насосы применялись только в кондиционерах воздуха, теперь же область их применения охватывает обогрев помещений при помощи теплых полов, подготовку гигиенически чистой горячей воды, осушение ванной комнаты и различные другие функции. Правительства стран ЕС, Японии и Китая поощряют применение тепловых насосов. В Швеции, Испании, Великобритании и Китае существует программа субсидий за установку этого оборудования. А во Франции действует налоговый кредит за энергосбережение и использование возобновляемых источников энергии. В Германии Общенациональные Нормы по Потреблению Энергии (EnEV) предъявляют строгие требования к энергоэффективности зданий, что фактически стимулирует использование низкоэнергетических систем отопления (таких как солнечные тепловые батареи и тепловые насосы). ЕС также издал Директиву по Энергетическим Показателям Зданий (EPBD) с целью улучшения показателей энергоэффективности зданий и, как результат, геотермальные тепловые насосы составляют около 25% всего Европейского рынка этих устройств, предназначенных для обогрева помещений. В Японии, по данным автoритетного японского издания JRAIA, были проданы около 1 млн. водонагревателей на базе теплового насоса, использующих природный хладагент CO2 (ECO CUTE). По прогнозам специалистов, к 2010 году в стране будет реализовано приблизительно 5,2 млн. систем ECO CUTE. Скандинавские страны также не отстают. Реверсивные тепловые насосы, в основном типа воздух-воздух, применяемые для отопления помещений, являются доминирующими в Норвегии (90%) и Финляндии (81%).

На сегодня тепловые насосы по использованию рабочих сред различают на:

- воздух-воздух,

- воздух-вода,

- вода-воздух,

- почва-воздух,

- почва-вода.

Задача специалиста по тепловым насосам определить наиболее выгодный тип теплового насоса применительно для данных условий и требований. Сделать необходимые расчеты и правильно расположить тепловой насос внутри дома в хозблоке или на улице. Необходимый результат можно получить только после квалифицированного расчета, лучше не укрупненного, ведь реализованная система должна проработать в среднем 20 лет и за это время не один раз окупиться. Отопление или охлаждение в жилых домах с тепловым насосом лучше осуществлять через теплые полы, такая система является наиболее экономичной и эстетичной, а также график распределение температур имеет более равномерный характер, чем при других системах отопления. При нагреве температура полов должна быть не более 35°С, а при охлаждении не ниже 20°С для предотвращения конденсации на поверхности пола. В случае, если площади полов недостаточно для отопления помещений, дополнительно необходимо применять традиционные системы отопления с использованием радиаторов или фанкойлов. Возможны различные комбинации систем отопления и кондиционирования помещений с применением теплового насоса.

Стоимость системы отопления с тепловым насосом зависит от многих факторов (характеристика грунтов, уровень грунтовых вод, отдаленность от воды и т.д.) в среднем такая система будет стоить аналогично стоимости системы отопления с качественным газовым котлом и системы кондиционирования дома. При этом необходимо учитывать уменьшение поточных затрат связанных с выполнением проекта по газу, обустройство котельной, подвод газа. Такие системы возможно располагать просто в гараже или подвале дополнительные требования к помещениям не предусматриваются, что приводит к снижению косвенных затрат.

Какие преимущества получает потребитель при применении теплового насоса:

- экономичную систему отопления и горячего водоснабжения;

- систему кондиционирования необходимых помещений;

- возможное параллельное использование с котлом любого типа, а также установка теплового насоса в уже существующую систему;

- помимо окупаемости, тепловые насосы наравне с солнечными коллекторами являются самыми экологически чистыми установками для отопления зданий, что немаловажно для современного общества.

Основными проблемами внедрения таких систем в нашей стране есть наличие специалистов, способных комплексно мыслить, учитывать все факторы влияющие на цену и окупаемость ТН, правильно подобрать наилучший тип оборудования и метод извлечения тепла, так же неоправданно высокие цены на бурение скважин и прокладку грунтовых зондов. Но при этом есть все основания полагать, что в ближайшее время установка тепловых насосов станет привычным делом.

Принципиальная схема теплового насоса

Принцип работы теплового насоса аналогичен холодильнику. Только в холодильнике тепло переносится из внутренней камеры на заднюю стенку, а в тепловом насосе из окружающей среды в систему отопления.

Тепловой насос работает по принципу цикла Карно, впервые описанном еще в 1824 году и нашедший практическое описание в 1852 году лордом Кельвином.

Рассол* циркулирует в коллекторе и поглощает тепловую энергию из земли, воздуха или воды.

Тепловой насос имеет теплообменный элемент, называемый испарителем. Тепловая энергия в нем переходит от рассола к хладагенту** (при испарении вещество поглощает тепло). Это вещество имеет низкую температуру кипения, что заставляет его вскипеть и превратиться в газ.

Давление хладагента увеличивается с помощью компрессора, что приводит к увеличению его температуры.

В конденсаторе хладагент передает тепловую энергию в отопительную систему дома (при конденсации вещество отдает тепло).

Дополнительный охладительный элемент выжимает остаточную тепловую энергию, и хладагент переходит в жидкую форму.

В расширительном вентиле давление падает. Хладагент возвращается в испаритель, и процесс начинается сначала.

* Рассол – это незамерзающая смесь, например на основе спирта или гликоля.

** В настоящее время используется только экологически безопасные хладагенты, такие как углекислота или углеводороды. Раньше использовался Фреон.

Источник: http://www.star-energy.com.ua/teplonasos.html

Тепловые насосы для отопления

Современная холодильная машина (главная составляющая любого современного кондиционера) может работать по прямому циклу — реализуя режим кондиционирования, а может работать по обратному циклу — реализуя режим «теплового насоса». В первом случае тепло отбирается у воздуха помещения (теплопритоки) и переносится в окружающую среду, во втором случае тепло отбирается у окружающей среды и переносится в помещение (тем самым компенсируются теплопотери помещения).

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Второй Закон термодинамики гласит: «невозможен процесс, при котором теплота переходила бы самопроизвольно от тел более холодных к телам более теплым (постулат Клаузиуса, 1850 г.)»

А можно ли заставить тепло двигаться в обратном направлении?

Да, но в этом случае потребуются дополнительные затраты энергии (работа). Системы, которые переносят тепло в обратном направлении называют «ТЕПЛОВОЙ НАСОС».

Существует несколько видов «тепловых насосов», отличающихся по той низкопотенциальной среде, у которой происходит отбор тепла.

Как выбрать тип теплового насоса?

В связи с ростом цен на энергоносители все большее распространение получают низкопотенциальные источники тепла: земля, вода и воздух. Устройства, позволяющие «перекачать» низкопотенциальное тепло в высокопотенциальное, называется тепловой насос.

Тепловой насос «вода — вода» использует земной грунт и грунтовые воды с постоянной температурой в течении года (около +10°С). Это позволяет тепловому насосу в течении года «перекачивать» неизменное количество тепла с одинаково высоким коэффициентом эффективности (СОР). Однако в стоимости данных тепловых насосов необходимо учесть достаточно весомую долю затрат связанных с земляными работами для организации грунтового контура или водозабора. А также обеспечение повышенных требований к экологической безопасности в сравнении с воздушными тепловыми насосами.

Тепловой насос «воздух — вода» использует окружающий воздух поэтому его п роизводительность естественно будет непостоянной в следствии изменения температуры окружающего воздуха, а именно: с понижением температуры окружающего воздуха — теплопроизводительность будет снижаться.

Источник: http://www.sveko.com.ua/viewcatalog/cID/5

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы в этом разделе сайта могут не только отапливать помещения дома, но и кондиционировать комнаты летом. Тепловые насосы Altherma от Daikin могут работать одновременно только в одном режиме работы – в режиме отопления или в режиме кондиционирования в отличии от системы Daikin VRV. Режим отопления позволяет подключить тепловой насос к тёплым полам по всему дому без смесителя в отличии от схемы подключения к тёплым полам газового котла. Отопление с кондиционированием позволяет не думать о покупке кондиционеров в каждую комнату, но требует перед установкой дополнительного теплотехнического расчёта мощности теплового насоса для режима кондиционера. Если ставится задача обеспечить дом кондиционированием полностью, расчёт мощности теплового насоса делают сначала по режиму кондиционирования, а потом по режиму отопления. Если нужно купить недорогой тепловой насос только для помощи системе отопления, выбор мощности делают экономическим расчётом срока окупаемости схемы работы теплового насоса и газового котла .

Воздушный тепловой насос воздух-вода или грунтовый тепловой насос вода-вода позволяет:

Источник: http://www.web-shop.profik.com.ua/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-i-kondicionirovaniya-na-ves-dom/

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловая энергия есть практически везде: в земле, воде и даже в воздухе. Она была там все время, вот только извлекать ее научились сравнительно недавно. Все дело в том, что даже в воздухе, температура которого приближается к нулю, этой энергии вполне достаточно, чтобы обогреть частный дом довольно-таки немалой площади – просто она рассеяна, и собирать ее было довольно проблематично. Но не сейчас, когда лучшие умы человечества разработали тепловые насосы для отопления .

Принцип теплового насоса был известен давно, а использовать его в плане альтернативной энергии для отопления зданий сообразили недавно. По большому счету, тепловой насос являет собой некое подобие холодильника. только вместо холода он вырабатывает тепло. Никогда не замечали, насколько горячим может быть мощный промышленный холодильник снаружи? Это именно тот эффект, о котором и идет речь.

Тепловые насосы для отопления дома

Существует четыре вида тепловых насосов:

• грунт-вода;
• вода-вода;
• вода-воздух;
• воздух-воздух.

Их названия говорят сами за себя. К примеру, тепловой насос «грунт-вода» вытягивает тепло из недр земли, концентрирует его и перерабатывает в энергию горячей воды, которая и обогревает здание. В общем, вы поняли, первое слово в названии говорит об источнике тепла, а второе – о теплоносителе (насос «воздух-воздух» концентрирует тепло из воздуха и обогревает помещение струей горячего воздуха).

Каждый из четырех видов тепловых насосов для отопления обладает своими преимуществами и недостатками. Взять, к примеру, насос «грунт-вода», для его нормального функционирования нужна довольно глубокая скважина. Такие тепловые насосы для отопления обладают очень высоким КПД, ведь из недр земли он извлекает тепло не ниже чем 15˚С. И разогреть с его помощью воды до температуры 60-70 градусов по Цельсию довольно таки просто. А вот тепловым насосам, отбирающим энергию воды или воздуха, приходится немного труднее, но в отличие от первых, для их работы не нужна скважина.

В принципе, технологии отопления тепловым насосом равноценные и особых различий в них не наблюдается. А вот общего у них достаточно много – все они позволяют практически полностью отказаться от использования таких природных ресурсов как газ, бензин, дизельное топливо или электричество. От последнего полностью уйти не получилось – без электричества насос работать не будет. Но это не значит, что вам придется оплачивать большие счета за электроэнергию – она нужна только для работы компрессора. Скажем так, на каждый затраченный киловатт электрической энергии тепловой насос выдает 10-12Квт тепловой энергии.

Отопление тепловым насосом

Весь процесс отопления дома тепловым насосом можно представить в виде цикла – он назван по имени изобретателя. Обратный цикл Карно выглядит примерно так. Хладагент (газ наподобие знакомого нам фреона) под очень высоким давлением через мельчайшие отверстия – капилляры, попадает в испарительную камеру, в которой благодаря очень резкому снижению давления он испаряется и отбирает тепло у внутренних стен испарительной камеры. Последняя камера, в свою очередь, отбирает тепло у водяного, земляного или воздушного контура. Дальше идет отбор и сжатие парообразного хладагента компрессором – в этот момент температура газа резко повышается и происходит его выброс в так называемый конденсатор.

В конденсаторе хладагент находится уже при температуре от 85 до 125 градусов по Цельсию. Именно в конденсаторе при помощи специального теплообменника и происходит нагрев теплоносителя, который служит для обогрева помещения. А сам же хладагент остывает, отдавая тепло жидкости, и возвращается к капиллярам, чтобы повторять весь цикл Карно снова и снова.

Для управления тепловым насосом отопления существует специальный терморегулятор. Когда температура воздуха в помещении достигает установленной отметки, он срабатывает и тепловой насос прекращает свою работу. И, наоборот, при понижении температуры в доме, насос снова включается в работу.

Отопление дома тепловым насосом

Как и многие вещи в нашем мире, тепловые насосы для отопления способны не только нагревать воду или помещение, но также и охлаждать их. Достигается это довольно просто – насос дополнительно оснащается реверсивным клапаном, и вот вам уже не тепловой насос, а универсальный генератор микроклимата, способный как отопить помещение, так и охладить его. А заодно и снизить расходы на поддержание комфортных климатических условий примерно на 75%, в отличие от агрегатов, работающих на традиционном топливе. Отсюда и стоимость теплового насоса – вместе с монтажом всей системы в целом это удовольствие обойдется вам порядка 10000 Евро и выше. Все зависит от мощности насоса и обогреваемой площади.

Автор Сергей Голиков

Источник: http://www.domechti.ru/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya/10981

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы в Украине. Важно знать!

Что нужно знать о тепловом насосе украинскому потребителю?

1. Отсутсвие газа больше не означает проблему с отоплением. Если предполагаемый объект оснащен электроснабжением (220 В для тепловых насосов до 17 кВт и 380 В для более мощных), то проблем с отоплением у Вас не будет.

2. Один кВт тепловой энергии в среднем будет стоить четверть цены одного кВт электрической энергии.

3. Лучше не ставить тепловой насос вообще, чем доручить его установку некомпетентным людям. Многие инсталляторы искушаются относительной дороговизной систем на теплонасосах и берутся за их установку предполагая большие заработки. В результате заказчик остается без системы отопления, а подрядчик — без прибыли.

Киевское подразделение компании «Атмосистемы» (с момента своего создания в 2007 году) занимается проектированием и установкой систем ОВК на тепловых насосах.

7 из 10 наших заказчиков устанавливают тепловые насосы.

10 из 10 наших заказчиков, которые установили тепловой насос, остались довольны сотрудничеством с нами.

Компания-производитель тепловых насосов Heliotherm называет своих дистрибюторов Competence Partner. Мы являемся компетентным партнером торговой марки Heliotherm на территории Украины.

Стать таким партнером «с улицы» — просто невозможно. Ведь первое и основное условие сотрудничества — это реккомендация от уже действующего партнера, который подтвердит должный технический уровень и порядочность предполагаемого нового члена семьи Heliotherm. Компанию «Атмосистемы» руководству Heliotherm представляла польская компания Ecoliber.

Отопление тепловым насосом выгодно?

Установка теплового насосы максимально выгодна при изначальном планировании вашей системы отопления, вентиляции, кондиционирования и приготовления горячей воды.

Источник: http://atmosystems.com.ua/products/heatpumps/

Тепловые насосы для отопления дома

Раздел. Отопление дома

Продолжение статьи о выборе отопления для индивидуального дома… Начало статьи

Отопление с помощью теплового насоса.

В климатических условиях России использование теплового насоса является весьма проблематичным (за исключением самых южных районов страны и северного Кавказа). Но не и невозможным. Тепловой насос работает точно так же как и холодильник, что стоит у вас на кухне. Принцип его работы заключается в том, что «отнять» тепло у некоего продукта (охладив его) и передать это тепло в отопительную систему. Ведь согласно закона сохранения энергии, тепло (как вид энергии) никуда не девается, не пропадает и не возникает из ниоткуда. Оно просто или меняет свой вид или переходит от одного тела к другому.

Кухонный холодильник, «отняв» тепло у продуктов, затем лишь поддерживает их низкую температуру. Поэтому работает периодически, компенсируя теплопотери через свои стенки. Но если продукты постоянно заменять – то холодильник будет работать непрерывно. Так и устроен тепловой насос. Он постоянно охлаждает какой то источник тепла (воздух, воду, грунт), и передает отнятое тепло воде в системе отопления или воздуху внутри дома.

Прелесть теплового насоса состоит в том, что 1 КВт затраченной при его работе электроэнергии, мы можем получить 3-5 Квт тепловой энергии! Такое соотношение «затраты – результат» делает использование теплового насоса весьма заманчивым и перспективным. И стоимость отопления с помощью теплового насоса становится весьма конкурентоспособной даже по сравнению с пеллетами и дровами! При этом оно гораздо экологичнее и чище.

Естественно, для нормальной работы теплового насоса требуется «бесконечный» источник материала, у которого можно отнимать тепло. В их качестве выступает атмосферный воздух, вода (грунтовая, озерная или проточная), сам грунт ниже глубины промерзания (там он имеет температуру +4 градуса). Каждый из вариантов теплового насоса имеет свои особенности, поскольку в тепловом насосе используется хладагент, который способен «отнимать тепло» до определенной температуры (минус 15-20 градусов).

Тепловой насос типа «воздух – вода» или «воздух-воздух» использует в качестве источника тепла атмосферный воздух. Его теплообменник представляет собой «абстрактную» скульптуру из труб, высотой несколько метров. Она устанавливается на самом продуваемом месте участка. Дело в том, что для того, что бы отопить дом, потребуется примерно 10 Квт в час. (или 36.000 КДж тепла). Один кубометр воздуха имеет теплоемкость ок. 1,3 Кдж на 1 градус. Воздух мы сможет остудить только до -15 градусов. И если он имеет температуру, например, -5 градусов, то мы сможет «отнять» всего лишь 10 градусов его температуры, т.е. 13 Кдж тепла. А что бы отопить дом, надо будет охладить 36.000/13 = 2800 кубометров воздуха за час! Не стоит пугаться такой большой цифры… В часе 3600 секунд, в ветер дует со скоростью несколько метров в секунду… Т.е. теплообменник площадью в несколько метров с лихвой перекроет наши потребности.

Проблема тут в том, что температура воздух зимой в средней полосе России бывает значительно ниже рабочей температуры теплового насоса. Поэтому использовать тепловой насос «воздух» в чистом виде весьма проблематично.

Тепловой насос использующий тепло Земли. вернее грунта более надежен. Если уложить достаточное количество труб в грунт и прокачивать по ним некий промежуточный теплоноситель, то он будет нагреваться до температуры +4 градуса. Но и тут не все так просто. Нагреваясь, он будет охлаждать прилегающий к нему грунт. И необходимо некоторое время, что бы тот снова нагрелся. Т.е. требуется прокладка трубопроводов в грунте очень большой длины (сотни метров). Трудозатраты на обустройство такого коллектора делают проект трудноосуществимым.

Тепловые насосы типа «вода-вода» более перспективны. Они для своей работы используют тепло грунтовых, проточных и других вод, включая сточные. Вода значительно более теплоемкое вещество по сравнению с воздухом. И что бы получить заветные 36.000 Кдж, требуется охладить примерно 3-4 тонны воды на 3-4 градуса. Это не мало, так как грунтовая вода имеет тоже не высокую температуру в + 4-5 градусов и сильно ее переохлаждать нельзя, что бы она не замерзла, а дренировалась обратно в землю. Добыть такое количество воды не проблема, грунтовых вод у нас избыток. Проблема в ее дренаже. Ведь за сутки придется достать, охладить и дренировать десятки тонн воды! Многие ошибочно полагают, что ее можно просто сливать в точно такую же скважину, как и та, через которую ее добывают. Но это не удастся сделать, так как грунт будет неспособен принять такое большое количество воды из-за трудности ее всасывания в грунт. Выход проблемы – сброс воды в ближайший ручей, речку, дренажную сточную систему. Хорошо тем, кто живет на берегу реки. Фактически только там без больших дополнительных затрат можно использовать тепловой насос типа «вода-вода», так рядом – естественная дренажная система, способная отвести любое разумное количество воды.

Тепловой насос «лед – вода». Как видите, ни один из предлагаемых дилерами тепловых насосов не подходит для российских условий. Однако, возможен вариант устройства теплового насоса типа «лед- вода». Дело в том, что вода, при замерзании выделяет очень много тепла (330 Кдж/кг), что почти в 80 раз больше, чем она выделяет при остывании на 1 градус. При этом она фактически не меняет свою температуру (ок. -1 градусов) пока не замерзнет вся. Это тепло фазового перехода воды из жидкого в твердое агрегатного состояния и заманчиво использовать. Для получения часовой нормы отопления (36.000 Кдж) потребуется заморозить всего 120 литров воды! И при этом можно использовать тепловой насос «воздух-вода». Необходимо лишь доработать теплообменник, что бы он охлаждал не воздух, а воду и мог избавляться ото льда. Так же потребуется разработать систему удаления льда после его образования. Формально, его можно просто складировать, а весной и летом он сам растает… За зиму его может накопиться около 200-300 тонн. Это объем среднего бассейна. Такой тепловой насос имеет все шансы на использование в российских условиях.

Тепловые насосы все же являются достаточно экзотическими способами отопления в России, так как, как мы видим – отсутствуют как надежные и дешевые источники низкотемпературного тепла, так и цена самих тепловых насосов достаточно высока ( от 10.000 $US). И поскольку вопрос с топливом (газ, дрова, уголь) стоит в нашей стране не так остро, перспективы тепловых насосов весьма неоднозначны.

Дровяное отопление, или отопление с помощью дров.

Пожалуй, в средней полосе России дрова были, остаются и еще долго будут оставаться одним из самых дешевых, доступных и вобщем то достаточно эффективным видом топлива. В самом деле, леса у нас имеют тенденцию к возвращению, т.е территория не перепахиваемая или не выкашиваемая постоянно достаточно быстро зарастает подлеском, а за 20 лет – и лесом. Лес довольно быстро самовоспроизводится, абсолютно экологически чист как топливо. Будучи правильно заготовленными и высушенными дрова достаточно теплотворны. Сухие дрова выделяют примерно 15.000 -20.000 Кдж/кг веса. Что всего лишь в 2 раза хуже дизельного топлива. Т.е. для отопления достаточно большого дома можно сжигать 2-3 кг сухих дров в час (с учетом КПД печи). Дрова, правда, обычно измеряют кубометрами ( 1 кубометр сухих дров весит примерно 450 кг). И учитывая и разность цен, и доступность, можно сказать, что дрова выгоднее дизельного топлива до тех пор, пока цена кубометра дров не превышает цену 200 литров дизельного топлива.

Характеристики дров человеку поменять невозможно. Зато он может изменить способ их сжигания, увеличивать КПД печи, сделать пользование ими более комфортным. Итак, рассмотрим несколько способов отопления с помощью дров.

Обычные отопительные печи. Отопительный щиток. Варочно-отопительные печи.

Являются одними из самых распространенных печей в России в текущее время. Обладая невысокой тепловой массой (несколько сотен кирпичей, т.е. 1-2 тонны максимум). они достаточно быстро прогреваются, держат тепло после окончания топки несколько часов. Как правило - топятся 2 раза в сутки, утром и вечером. В сильные морозы - днем непрерывно при слабом горении. К таким печам относятся печки классом от «буржуйки» из металла, до достаточно больших кирпичных печей, сложной конструкции. предназначенные для отопления нескольких помещений. Используют как воздушный способ отопления, так и водяной, с разводкой системы отопления (трубы, радиаторы) по комнатам.

Основные преимущества - дешевизна и простота, достаточно высокая теплотворность, КПД на уровне 50-70%, универсальность (можно и отапливаться и готовить пищу), универсальность применяемого топлива (дрова, уголь, горючие нетоксичные отходы и пр.)

Недостатки - малая тепловая инерционность, необходимость постоянного контроля в процессе топки, чистка печи при топке углем (дровами – реже).

Камины В нашей стране с холодным климатом камины применяются как отопление исключительно редко. Скорее - это декоративная печь для создания особой атмосферы в доме. Хотя в последнее время появились камины с закрытыми топками, имеющие достаточно высокую эффективность как отопительные приборы, камин – это все же экзотика.

Преимущества каминов - неповторимый имидж помещения, прекрасное его проветривание. Наличие камина в помещении сразу делает его элитарным, повышает его статус.

Недостатки - чрезвычайно низкий КПД каминов – 15-30%, «прожорливость», необходимость повышенных мер пожарной безопасности…

Константин Тимошенко (с) 11.12.2008

Источник: http://dom.delaysam.ru/otoplenie/otoplenie3.html

Тепловой насос для отопления дома

Среди вариантов альтернативного отопления можно отметить растущую популярность тепловых насосов. Высокая стоимость оборудования и монтажа такой конструкции не позволяет некоторым владельцам частных домов минимизировать затраты на отопление. Им обязательно стоит рассмотреть возможность устроить тепловой насос своими руками.

Содержание

Прежде всего предлагаем вам посмотреть видео, в котором обсуждаются самые популярные вопросы на эту тему:

Как это вообще работает?

Некоторым количеством тепловой энергии обладает практически любая среда, которая нас окружает, если только ее температура превышает 1 градус по Цельсию. Почему бы не использовать часть этой энергии для обогрева собственного дома? Делается это с помощью теплового насоса.

Основан принцип работы теплового насоса на передаче тепла от источника с низким потенциалом тепловой энергии к теплоносителю, который имеет более высокую температуру. На практике выглядит это таким образом:

1. Теплоноситель поступает в трубопровод, расположенный, например, в грунте, и нагревается на несколько градусов.
2. Затем теплоноситель попадает в теплообменник (или испаритель) и передает собранную тепловую энергию на внутренний контур.
3. Хладагент (вещество с низкой температурой кипения, находящееся под низким давлением), который находится во внешнем контуре, нагревается в испарителе и превращается в газ.
4. Затем газообразный хладагент попадает в компрессор, где сжимается под воздействием высокого давления. При этом температура хладагента становится еще выше.
5. Горячий газ поступает в конденсатор, где передает тепловую энергию теплоносителю внутренней системы отопления дома.
6. После этого хладагент, потерявший тепло, возвращается в систему в жидком состоянии.

Работа холодильных установок основана на таком же принципе, поэтому некоторые виды тепловых насосов в летнее время можно вполне успешно использовать в качестве кондиционеров, т. е. для охлаждения помещения.

Тепловой насос позволяет обогревать дом, используя низкопотенциальную тепловую энергию окружающей среды

Виды конструкций тепловых насосов

Наиболее наглядное представление о вариантах устройства тепловых насосов представляет их классификация по виду теплоносителя на внешнем и внутреннем контурах конструкции. Получать энергию устройство может из:

• грунта;
• воды (водоем или источник);
• воздуха.

Внутри дома полученная тепловая энергия может использоваться в системе отопления, а также для подогрева воды или для кондиционирования воздуха. Поэтому различают несколько видов тепловых насосов в зависимости от сочетания этих элементов и функций.

«Грунт-вода»: горизонтально или вертикально?

Получение тепла из грунта считается одним из самых эффективных для этого типа альтернативного отопления, поскольку уже примерно в пяти метрах от поверхности температура грунта остается достаточно постоянной, мало подвержена изменениям погодных условий.

В геотермальном тепловом насосе используют специальные теплопроводящие зонды

В качестве теплоносителя на внешнем контуре используется специальная жидкость, которую принято называть рассолом. Это экологически безопасный состав.

Наружный контур теплового насоса типа «грунт-вода» выполняют из пластиковых труб. Разместить их в грунте можно горизонтально или вертикально. В первом случае могут понадобиться работы на значительной площади, от 25 до 50 кв. метров на каждый киловатт мощности насоса. Площади, отведенные под устройство горизонтального коллектора, нельзя использовать для сельскохозяйственных нужд. Здесь допустима только разбивка газона или высадка однолетних цветущих растений.

Для сооружения вертикального коллектора понадобится ряд скважин глубиной 50-150 метров. Поскольку температура грунта на такой глубине выше и устойчивее, такой геотермальный тепловой насос считается более эффективным. Для передачи тепла в этом случае используются специальные глубинные зонды.

«Вода-вода»: максимальная эффективность

Не менее эффективным выбором может стать тепловой насос вода вода. поскольку на большой глубине температура воды остается достаточно высокой и постоянной. В качестве источника низкопотенциальной тепловой энергии могут использоваться:

• открытые водоемы (озера, реки);
• грунтовые воды (скважины, колодцы);
• сточные воды промышленных технологических циклов (обратное водоснабжение).

Принципиальных отличий в конструкции теплонасосов «грунт-вода» или «вода-вода» не имеется. Наименьших затрат потребует сооружение теплонасоса, использующего энергию открытого водоема: трубы с теплоносителем нужно снабдить грузом и погрузить в воду. При использовании потенциала грунтовых вод понадобится более сложная конструкция. Может потребоваться сооружение дополнительного колодца для сброса воды, которая проходит через теплообменник.

Использование теплового насоса вода-вода в открытом водоеме может быть очень выгодным

«Воздух-вода»: универсальный вариант

По эффективности тепловой насос воздух вода уступает другим моделям, поскольку в холодное время года мощность его ощутимо снижается. Однако для его монтажа не требуется сложных работ по выемке грунта или по сооружению глубоких скважин. Нужно только выбрать и установить подходящее оборудование, например, прямо на крыше дома.

Тепловой насос воздух-вода можно установить без масштабных монтажных работ

Несомненным преимуществом этой конструкции является способность повторно использовать тепло, которое покидает обогреваемые теплонасосом помещения с отработанным воздухом или водой, а также в виде дыма, газа и т. п. Чтобы компенсировать недостаток мощности воздушного теплонасоса в зимний период, следует предусмотреть варианты альтернативного отопления.

Наименее затратным вариантом может стать тепловой насос воздух воздух, для сооружения которого не нужны сложные работы по созданию традиционной системы водяного отопления в помещениях.

Как сделать тепловой насос самостоятельно?

Использовать тепловые насосы для отопления дома выгодно и удобно. Имеющийся опыт показывает, что в частных домах жилой площадью более 400 кв. метров такая конструкция окупится в течение нескольких лет эксплуатации, несмотря на высокую стоимость. Владельцы домов с более скромными размерами успешно разрабатывают и устанавливают теплонасосы собственной конструкции. Вот некоторые принципы создания этих полезных устройств.

• Для начала нужно позаботиться о приобретении компрессора, например, предназначенного для кондиционера. Обычно его закрепляют на стене.
• Другую важную часть конструкции — конденсатор — можно сделать самостоятельно. Для этого понадобится сделать змеевик из медной трубы (толщина не менее 1 мм), который помещают в корпус из металла или пластика. В качестве корпуса подойдет бак подходящего размера. После того, как змеевик установлен, половинки бака сваривают, монтируя необходимые резьбовые соединения. Испаритель тоже обычно монтируют на стене. Чтобы сделать качественный змеевик, можно намотать медную сантехническую трубу вокруг предмета подходящего диаметра, вполне подойдет газовый баллон. Чтобы расстояние между витками было одинаковым, используют перфорированный алюминиевый уголок, на котором закрепляют витки змеевика.
• Окончательный монтаж этого оборудования: пайку медной трубы, закачку фреона и т. п. — должен выполнять только квалифицированный специалист. Неумелые действия могут повредить оборудование, кроме того, они связаны с высокой вероятностью получения бытовых травм.
• После этого конструкцию подключают к внутренней системе отопления дома.
• Затем производится монтаж и подключение наружного контура, особенности этого процесса зависят от вида теплового насоса.

Перед пуском теплонасоса не помешает диагностировать состояние домовой электропроводки и счетчика. Ветхое и устаревшее оборудование необходимо заменить. Приемлемая мощность электросчетчика составляет не меньше 40 ампер.

К сожалению, не всякий тепловой насос для отопления дома оправдывает ожидания владельцев. Чаще всего это связано с отсутствием правильных термодинамических расчетов. В результате получается система с недостаточной мощностью или неоправданно растут затраты на чрезмерно мощное оборудование. Чтобы подобрать систему с подходящей мощностью, следует учесть теплопотери здания, а также множество других характеристик. Поручать такие расчеты следует инженеру-проектировщику.

Источник: http://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/teplovoj-nasos-svoimi-rukami.html

Тепловой насос для отопления дома

ОГЛАВЛЕНИЕ

Проблема отопления и горячего водоснабжения зачастую решается традиционными способами, а именно установкой газовых, дизельных, электрических котлов. Безусловно, данный вариант проверенный и надежный, однако имеет ряд минусов. Далеко не всегда рядом с домом, дачей, коттеджем проходит газовая магистраль. Для использования солярки необходимо устанавливать дополнительные резервуары, электричество – слишком расточительно, уголь и дрова помимо неудобства применения, требуют специального хранилища и особого оборудования.

Но главное, каждый из перечисленных котлов работает по принципу вырабатывания тепла из газа, электричества, дизельного топлива и т.д. Другими словами, чем больше сгорит «солярки», например, тем теплее будет в доме. С экономической точки зрения такой подход нельзя назвать рациональным и выгодным, особенно в условиях сложного климата России и нестабильных цен на топливо.

Тепловой насос для работы использует более дешевые источники энергии, которые окружают нас – вода, грунт, воздух. Более того, устройство не вырабатывает тепло, а лишь переносит его в помещение, затрачивая при этом минимум электричества.

• 

Для наглядности. Один киловатт потребляемого электричества, преобразуется в пять, а иногда и шесть киловатт тепловой мощности. Эффективность использования очевидна!

Тепловые насосы (ТН): принцип действия

Система отопления с использованием ТН включает две основные составляющие:

• Сам тепловой насос.
• Источник тепла или низкопотенциальное тепло.

Принцип действия во многом напоминает работу холодильника, но только в обратном направлении. Т.е. тепло забирается извне, проходит через ТН и перенаправляется в дом.

Конструктивно тепловой насос состоит:

• Компрессор
• Испаритель
• Конденсатор
• Дроссельный клапан.

• В испаритель попадает низкопотенциальное тепло передаваемое по трубам. В качестве носителя используется любая незамерзающая жидкость, способная выдерживать низкие температуры снаружи помещения.
• Далее в испарителе поступающее тепло передается хладагенту (фреону) циркулирующему по замкнутой системе. Учитывая низкую температуру кипения фреона, он превращается в пар.
• Проходя через компрессор, хладагент подвергается воздействию высокого давления, и его температура резко увеличивается (согласно законам физики).
• Газообразный фреон попадает в конденсатор, где и происходит теплообмен с контуром отопительной системы здания. Тепло уходит в помещение, а хладагент остывает и вновь приобретает жидкое состояние.
• Проходя через дроссельный (редукционный) клапан, давление фреона снижается, он опять попадает в испаритель и цикл работы ТН повторяется.

Как видно из схемы, электроэнергия тратится лишь на работу компрессора, что объясняет экономическую целесообразность использования тепловых насосов для отопления помещений.

Виды тепловых насосов

Классификация ТН зависит от теплового источника. Различают три основных вида тепловых насосов:

• Грунтовые (геотермальный тепловой насос).
• Использующие воду в качестве теплообменного вещества.
• Воздушные.
• Грунтовые ТН

В течение лета земля интенсивного накапливает тепло, которое сохраняет на протяжении года. Данный вид энергии прекрасно подойдет для отопления и горячего водоснабжения.

Как это работает?

• На участке земли расположенном рядом с домом выкапываются траншеи, в которые укладываются полиэтиленовые трубы (можно использовать обычные тонкостенные Ø40 мм).
• Трубы заполняются незамерзающей жидкостью (например антифризом), проводится опрессовка на предмет выявления протечек и траншеи закапываются.
• Концы коллектора заводятся в дом и подключаются к тепловому насосу.

Важно! Труба должна пролегать ниже зоны промерзания. На этом уровне теплообменная жидкость всегда будет сохранять положительную температуру.

Забирая низкопотенциальное тепло из грунта, антифриз или другой носитель передает его в ТН, где происходит преобразование (через испаритель, компрессор, конденсатор) в высокотемпературное тепло.

Насосы, извлекающие тепловую энергию из грунта, считаются максимально эффективными. Ведь даже в сильные морозы, температура на глубине неизменна и энергозатраты на отопление не увеличиваются.

• 

Для устройства земляного контура потребуется на 1м2 площади дома, примерно 5 п.м. трубы. Это не много и за несколько дней можно выполнить все работы самостоятельно.

Тепловые насосы – вода

Использовать тепловую энергию воды можно двумя способами:

• Устройство коллектора (по принципу грунтового) в близлежащем водоеме. Однако следует учитывать, что глубина его должна быть достаточно для незамерзания в сильные морозы.
  • 
• Бурение скважин. В этом случае низкопотенциальное тепло «отбирается» у грунтовых вод. Бурится две скважины: первая – для забора тепла, вторая – сброс воды. Может показаться, что данный вариант сопряжен с большими затратами. Совсем не обязательно. Ведь если дом не подключен к централизованной системе подачи воды, то бурить скважину придется в любом случае.
  • 
  • 

Тепловой насос с использованием водных ресурсов из скважины, позволяет устраивать эффективную систему ГС и отопления на небольших по площади участках, без привязки к озерам, рекам и другим водоемам.

Воздушные тепловые насосы

Атмосферный воздух – самый доступный и дешевый источник тепла. Но как забрать из него необходимую тепловую энергию? Все достаточно просто. Необходимо установить на улице (наземное или настенное положение) большой радиатор. У него должен быть встроенный вентилятор, выполняющий функции обдува и развитое оребрение.

Работа теплового насоса напоминает действие кондиционера. Только последний выводит тепло наружу, а ТН наоборот перемещает его внутрь помещения.

Сегодня потребителю предлагаются тепловые воздушные насосы по принципу мультисплитсистем, когда от одного внешнего блока,/ тепловая энергия обеспечивает несколько внутренних. Ярким примером служат кондиционеры, работающие не только на охлаждение, но и отопление.

• 

Следует помнить, что эффективность воздушного ТН уменьшается по мере снижения температуры за пределами помещения. Обычно высокое КПД поддерживается при температуре окружающего воздуха до -15 градусов.

Горячее водоснабжение и отопление

Используя тепловые насосы, обеспечивается функционирование систем:

• Отопления (традиционное радиаторное, а также «теплый пол»).
• Горячего водоснабжения – для любых потребителей (нет необходимости установки бойлеров и других устройств).

В зависимости от теплоносителя во входном/выходном контуре различают тепловые насосы: «грунт-воздух», «грунт-вода», «воздух-воздух», «воздух-вода», «вода-вода», «вода-воздух». Другими словами, тепло может нагревать внутри дома воздух или системы с циркулирующей в них водой.

Преимущества использования тепловых насосов

Следует выделить ряд основных преимущественных характеристик:

• Стабильный источник тепловой энергии (вода, воздух, грунт).
• Экологичность – отсутствие продуктов сгорания и пр. которые являются обязательными в случае использования дизельного, твердотопливного, газового оборудования.
• Простая эксплуатация, не требующая постоянного вмешательства.
• Безопасность использования. Тепловой насос для отопления дома не загорится, не взорвется и т.д.

Но главное достоинство – экономичность. Безусловно, на тепловые насосы цена немаленькая, плюс временные/финансовые затраты на установку, но все это быстро окупится. Можно привести пример. Установленная система в новый дом около 100м2. окупается уже через пару лет, а дальше «чистая экономия».

Можно ли сделать тепловой насос своими руками

Проложить земляной контур, соорудить коллектор в воде или скважине, установить радиатор для забора воздуха – под силу каждому. Что касается непосредственно ТН, то лучше приобретать готовое оборудование. Однако если появилось желание экспериментировать, то вот пример сборки теплового насоса из подручных материалов:

• Компрессор – его придется купить в одной из фирм или сервисных центров занимающихся холодильным оборудованием/кондиционированием.
• Для испарителя подойдет пластиковая бочка, около 60 литров с вмонтированным змеевиком. Для поставки и слива теплоносителя применяют обычные трубы для водопровода.
• Конденсатор можно выполнить из нержавеющего бака. Он режется пополам, в него вставляется змеевик, после чего бак сваривается. Также необходимо сделать резьбовые соединения для вывода контура, который «пойдет» в помещение.
• Змеевики и фреоновый контур лучше изготавливать из медной трубки.

На этом изготовление теплового насоса своими руками закончено. Далее необходимо вызывать специалиста, который грамотно соединит (сварит) медные трубки и заполнит систему фреоном.

• 

Но все-таки лучше сразу купить тепловой насос в сборе, а вот уже системы подачи низкопотенциального тепла из грунта и воды, выполнить самостоятельно.

Дата публикации: 2014-11-03 Раздел: Водоснабжение. Отопление Просмотров: 1780

РЕКОМЕНДУЮ ПОСМОТРЕТЬ

Очередной релиз от Discovery - Производство солнечных батарей. В данном видео рассказывается принцип работы.

Источник: http://www.allremont59.ru/teplovoy-nasos-dlya-otopleniya.html

Тепловой насос для отопления дома

Отопление загородного дома тепловым насосом – достойная современная альтернатива традиционным отопительным схемам. Тепловые насосы пользуются большой популярностью в Европе, США, Японии: количество данных установок в высокоразвитых странах исчисляется десятками миллионов. Их ценят за экономичность, экологичность, безопасность.

В нашей стране тепловые насосы для отопления дома пока являются редкостью, преобладающее большинство домовладельцев вообще ничего не знают о такой «диковинке». Нет и достаточного количества опытных грамотных специалистов, которые могли бы проектировать, качественно монтировать и обслуживать оборудование. Но, к счастью, позитивная тенденция просматривается: все большее количество граждан приходят к выводу, что за такими установками как ТН – будущее.

Оглавление

Принцип работы оборудования

Самый мощный источник энергии на Земле – Солнце. Оно способно нагревать воздух, земную поверхность, воду, глубины.

Тепловой насос был создан учеными с целью извлечения и практического применения этих накопленных «ресурсов». И разработка полностью себя оправдала: используя рассеянное в среде тепло, она продемонстрировала поразительную эффективность – затрачивая в приводе 1 киловатт электроэнергии, добывала 4-6 киловатт тепловой энергии! Кроме того, как показывает практика, в течение 15-20 лет ТН может успешно функционировать даже без намека на капремонт.

Но что же такое тепловой насос? Говоря простыми словами, это экологически чистое устройство, позволяющее получать тепло для горячего водоснабжения и отопления за счет использования энергии низкопотенциального источника (земные недра, озера, моря, артезианские воды, грунт), которая переносится к теплоносителю. Оборудование оснащается циркуляционными насосами - для контура рабочей жидкости и водяного контура отопительной системы. За обеспечение оптимальной выработки тепла отвечает автоматизированная система управления.

Схематично тепловой насос – это система из трех контуров:

• первый (внешний) – это трубопровод, уложенный в воду или землю, по которому циркулирует антифриз – теплоотдатчик с «собранной» из окружающей среды теплотой;
• во втором циркулирует хладагент, сюда же встроены теплообменники (конденсатор, испаритель), а также устройства, меняющие давление хладагента (компрессор, дроссель);
• третий контур – не что иное, как сама система отопления и/или горячего водоснабжения дома.

Как происходит рабочий цикл теплового насоса?

1. Антифриз циркулирует в коллекторе и поглощает энергию – воды, земли или воздуха.

2. В теплообменном элементе, называемым испарителем, происходит переход тепловой энергии от незамерзающей жидкости к хладагенту.

3. Хладагент закипает и превращается в газ.

4. Газ всасывается в компрессор, там он ужимается и нагревается, а затем «выталкивается» в конденсатор.

5. В конденсаторе происходит передача тепла от хладагента к отопительному контуру (воде в системе). Газ при этом охлаждается и конденсируется.

6. Хладагент возвращается в испаритель, и цикл начинается заново.

Интересно! Все тепловые насосы обладают одной очень выгодной особенностью – летом, запустив работу системы «в обратном направлении» вы получаете кондиционирование помещений.

Источники энергии: откуда насосы получают тепло?

Тепловой насос для отопления дома может извлекать энергию из:

• земных недр (скважина);
• грунта;
• водных источников;
• воздуха.

Являются бесплатным теплоисточником, имеющим стабильную температуру круглый год. Использовать тепло земных недр безопасно и надежно. Буровые работы производятся за день. Параметры скважины в каждом конкретно случае могут различаться, но обычно это 10-15 сантиметров в ширину, 60-200 метров в глубину. При ограниченности бюджета можно пробурить несколько неглубоких скважин, ведь главное – это получение общей расчетной глубины.

Установка системы может быть осуществлена даже на участке малой площади. Восстановительных работ после бурения - минимум, сама же скважина влияние на территорию оказывает незначительное. Уровень грунтовых вод не изменяется – в «процессе» они не задействованы.

Капиталовложений система на базе скважины требует не малых, но именно она считается наиболее долговечной и эффективной.

В течение лета в поверхностном слое земли активно накапливается тепло – и эту энергию можно и нужно использовать. Тем более, что затраты на установку низкие; бурение не требуется. Поставка тепла из почвы осуществляется посредством шланга, уложенного на глубине 1 метра. Крайне желательно, чтобы грунт был влажным. Но если он все-таки сухой, поводов отказываться от данной системы, у вас все равно нет. Единственный нюанс – придется увеличить длину контура.

Должно быть соблюдено минимальное расстояние между соседними «трубопроводами» - 1 метр. Размер трубопровода следует определять исходя из такой закономерности: для получения 10 киловатт энергии потребуется уложить около 350 погонных метров шланга.

При выборе водоема в качестве источника энергии, шланг укладывается на его дно либо располагается в донном грунте. Очень важно снабдить «подводный трубопровод» отягощающим грузом – это поможет предотвратить его всплытие на поверхность. Каждый погонный метр шланга нуждается в 5 килограммах груза. В остальном же все принципы те же, что и с грунтовым размещением трубопровода.

Использование воздушного теплового насоса избавит вас от необходимости что-либо бурить или копать. Тепло извлекается из окружающего воздуха внешним блоком установки. Ключевые компоненты системы располагаются внутри постройки, что, естественно, уменьшает риск их повреждения в процессе эксплуатации.

Ключевые преимущества тепловых насосов

Отопление тепловым насосом дома – это масса общепризнанных и неоспоримых преимуществ:

• Экономичность. Умеренное энергопотребление системы достигается за счет сверхвысокого КПД – от 300%. На каждый киловатт фактически затрачиваемой энергии вы получаете 3-6 киловатт тепловой энергии или около 2-2,5 киловатт мощности по охлаждению.
• Экологическая безопасность. Отопление частного дома тепловым насосом является полностью безопасным: и для окружающей среды, и для проживающих в сооружении людей.
• Сбережение невозобновляемых ресурсов .
• Эксплуатационная безопасность. Отсутствие топлива – солярки, газа и прочих «продуктов» - исключает риск взрывов, пожаров, всевозможных утечек. Ни одна деталь здесь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Специалисты даже шутят, что «тепловой насос опасен не больше холодильника».
• Долговечность. Отопительная система, двадцать лет функционирующая без капремонта – разве это не мечта?
• Комфорт. Тепловые насосы демонстрируют устойчивость работы, не шумят, есть климат-контроль.
• Широкий диапазон мощностей .
• Не требуется кучи разрешений от всевозможных инстанций.

Есть ли недостатки у установки?

Несмотря на всю свою привлекательность, тепловые насосы для отопления загородного дома обладают двумя серьезными недостатками – высокой изначальной стоимостью и низкой эффективностью в условиях суровой зимы.

Стоимость на порядок больше

Ни один уважающий себя профессионал не будет оспаривать тот факт, что устройство системы отопления с тепловым насосом обойдется в разы дороже, чем монтаж любой из традиционных отопительных систем. Возьмем, к примеру, геотермальную схему (где источником тепла является земля) – ее установка «с нуля» потребует в десять раз больше средств, чем создание системы на базе газового котла.

Цена на магистральный газ на сегодняшний день такова, что все рассуждения о рациональности капиталовложений в теплонасосную установку выглядят просто абсурдно. Пройдет не пять, и даже не десять лет, прежде чем она окупится.

Тепловой насос – для мягкой зимы

По мнению многих экспертов, во время сильных морозов такая система вряд ли справится с возложенной задачей. Если проанализировать опыт европейских стран, которые эксплуатируют установки уже не первый год, можно убедиться, что это правда. Тепловой насос как единственное оборудование для обогрева может применяться лишь в тех регионах, где температура никогда не опускается ниже -10 градусов. Жители же северных стран обычно «подстраховывают» отопительную систему на основе теплового насоса классическими агрегатами для обогрева – газовыми котлами, каминами, печами, электрическими инфракрасными устройствами. Таким образом, необходимость в ряде случаев использовать дополнительные источники тепла является еще одной причиной, по которой на тепловые насосы не спешат переходить жители нашей страны.

Популярные вопросы о тепловых насосах

Тех, для кого плюсы тепловых насосов перевесили минусы, и кто решился на обустройство такой системы, наверняка посещает масса вопросов касательно монтажа и обслуживания установки. На наиболее частые и важные из них мы сегодня ответим.

1. Если температура в коллекторе понизится до отрицательных значений, тепловой насос не будет работать?

ТН будет работать при температуре до -10 в коллекторе.

2. Какой тип установки предпочтительней?

Все зависит от площади доступной вам территории. Если для горизонтальной укладки места не хватает, а бурение скважины – тоже не вариант, можно установить воздушный насос. Он, конечно же, не так эффективен, как геотермальные, но установить его можно где угодно.

3. Где в доме рекомендуется размещать ТН?

Оптимально – в специальном подсобном помещении, можно также в кладовке, подвале, гараже.

4. Насколько шумен тепловой насос?

Не более чем обычный холодильник.

5. С каким способом организации отопления в доме лучше всего сочетаются ТН?

Можно прибегнуть как к радиаторной системе, так и к напольному отоплению. Но более эффективным считается второй вариант. При напольном отоплении КПД теплового насоса будет максимально возможным.

6. Каким образом осуществляется управление работой оборудования?

Системный мониторинг осуществляется микропроцессорными средствами автоматики. Благодаря автоматизированной системе управления тепловой насос и дополнительное оборудование работают всегда эффективно.

7. Сложно ли обслуживать установку?

Нет. Система не требует какого-либо специального обслуживания, все требуемые манипуляции «по уходу» можно выполнить своими руками – они подробно описаны в инструкции производителя оборудования.

8. Если в доме уже реализована одна из классических отопительных схем, можно ли установить тепловой насос?

Конечно, ТН совместим практически со всеми циркуляционными теплопроводными отопительными системами.

Выводы

Отопление дома тепловым насосом – пусть и не самый доступный, но безопасный, экологичный и надежный выбор. Тепловые насосы используют тепло, накопленное окружающей средой настолько эффективно, что стоимость установки полностью окупается. Правда, спустя долгие годы, но все же. Оборудование работает и на обогрев, и на охлаждение – система отапливает, снабжает горячей водой, кондиционирует. Тепловые насосы легки в эксплуатации и занимают совсем немного места.

Установка может похвастаться длительным сроком бесперебойной службы и полностью автоматизированной работой. Обслуживание тепловых насосов необременительно и заключается в ежесезонном техническом осмотре и периодическом мониторинге рабочего режима.

Источник: http://strport.ru/klimat/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-doma

Тепловой насос для отопления дома

Принцип работы тепловых насосов для отопления дома базируется на извлечении тепла из окружающего воздуха, грунта, озер, рек, морей, подземных вод с последующей передачей теплоносителю. Наряду с отличными экологическими показателями присутствуют не уступающие им экономические показатели, что стало возможным благодаря использованию бесплатного тепла окружающей среды.

Хотя идея обогрева индивидуального дома и организации горячего водоснабжения подобным способом и не является новинкой, все же тепловые насосы для отопления дома широко внедряться на рынке стали относительно недавно. Ко всему прочему, тепловые насосы применяются также и в геотермальном отоплении.

Схема работы теплового насоса

Работа теплового насоса по своим термодинамическим свойствам сходна с работой холодильного оборудования. Разница состоит в том, что вместо отбирающего холод испарителя и отводящего наружу тепло, происходит обратный процесс – насос отбирает тепло с низкими температурными показателями, аккумулирует и обогащает его, а уже потом передает теплоносителю. В качестве аппарата, который выделяет тепло, используется конденсатор, а роль утилизации низко потенциальной теплоты отводится испарителю.

Регулярное повышение стоимости энергии с выдвижением все более жестких требований к экологии и охране природы толкают человечество на поиск альтернативных методов получения тепла, отопления помещений, подогрева воды.

Тепловой насос для такого случая является самым оптимальным решением, так как лишь третья часть энергии, расходующейся на обогрев, является электричеством, остальное – это рациональное использование природных источников.

Действительно, если выполнить сравнение показателей обогрева газом, жидким или твердым топливом, то экономичность теплового насоса окажется в несколько раз выше. Если вы используете тепловые насосы для отопления дома, то расходы, в среднем, снизятся в 2-3 раза.

Экономичность тепловых насосов

При работе теплового насоса происходит потребление электроэнергии, которая необходима для работы компрессора. Основным показателем эффективности оборудования является трансформация (преобразование тепла), вычисляющаяся в виде разницы между затраченной электроэнергией и полученной тепловой энергией.

Разница температуры испарителя по отношению к конденсатору присутствует всегда, причем, чем больше разница показателей, тем меньше полезное действие. Именно поэтому при использовании теплового насоса для отопления нужно иметь обширный источник низко потенциального тепла, иначе может произойти чрезмерное охлаждение.

Тепловой насос VIESSMANN VITOCAL

Исходя из вышеизложенного, становится очевидным устройство теплового насоса, нагреваемая масса которого на порядок меньше массы низкотемпературного источника. При увеличении объема теплообмена удается в значительной мере уменьшить разницу температуры источника тепла по отношению к рабочему холодному телу, а, следовательно, и снизить потребление электроэнергии. Правда, это приводит не только к увеличению габаритов оборудования, но и к значительному повышению его стоимости.

Во многих развитых странах не только используются тепловые насосы для отопления, они еще и имеют привязку к общегородской системе, осуществляющей массовый перенос низко потенциального тепла.

Классификация тепловых насосов

Тепловые насосы устроены таким образом, чтобы их можно было эксплуатировать в широком диапазоне температур. Как правило, подобное оборудование без перебоев работает при температуре от -30°С до +35°С.

Самое широкое распространение получили компрессионные и абсорбционные тепловые насосы. Компрессионные насосы используют электрическую и механическую энергию для переноса тепла. Абсорбционный тип насосов выглядит сложнее, зато дает возможность передавать тепло, используя для этого сам источник тепла, при этом значительно снижаются затраты топлива, электрической энергии.

По источникам тепла насосы можно классифицировать на такие типы:

• Геотермальный – насос забирает тепло из земли, подземных и наземных вод.
• Воздушный – насос забирает тепло из окружающего воздуха.
• Тепловой насос вторичного тепла забирает тепло центрального отопления, канализационных стоков и т.д. Использование подобных насосов выглядит перспективным для обогрева промышленный объектов, особенно в том случае, когда имеются источники ненужного тепла, которое подлежит утилизации.

Тепловые насосы можно классифицировать и по видам теплоносителя входного/выходного контура – воздух, вода, грунт, возможны их сочетания.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные тепловые насосы можно разделить на два типа – замкнутый и открытый. При этом система открытого типа предназначена для нагрева воды, проходящей через тепловой насос, причем после прохождения по системе вода выводится в землю.

Такая система будет идеально работать при наличии большого объема чистой воды с учетом того, что ее потребление не будет наносить вред окружающей среде, и не будет вступать в противоречие с действующим законодательством.

Замкнутые системы, в свою очередь, можно классифицировать по следующим типам:

• Геотермальный с горизонтальным расположением, когда коллектор размещается в траншее ниже глубины промерзания грунта, в среднем, глубина находится в пределах полутора метров. Коллектор следует укладывать кольцами для того, чтобы свести к минимуму земляные работы и обеспечить большой контур на маленькой площади. Этим способом можно пользоваться при наличии свободных земельных участков.
• Геотермальный с вертикальным расположением, когда коллектор размещается на глубине до 200 метров в скважине. Данный способ используется при отсутствии свободных земельных площадей, соответствующих требованиям устройства горизонтального расположения коллектора, что нередко случается при неровном ландшафте местности.
• Геотермальный водный – в этом случае коллектор помещается в водоем ниже глубины его промерзания, укладка также выполняется кольцами. Ограничением применения такой системы может быть только минимальный объем воды или недостаточная глубина водоема.

Позитивные и негативные стороны применения теплового насоса

Основным критерием использования теплового насоса является его экологическая чистота и экономичность, правда, стоит учесть, что для его работы необходим источник электрической энергии. В среднем, для передачи 1КВт/час тепловой энергии в систему отопления должно быть затрачено не больше 0,3-0,35 КВт/час электрической энергии.

Тепловые насосы имеют высокий уровень пожарной безопасности, также их можно эксплуатировать без устройства дополнительной вентиляции. Благодаря тому, что система имеет полностью замкнутый контур, финансовые затраты на эксплуатацию оборудования сводятся к минимуму, платить приходится только лишь за использование электроэнергии, потребляемой оборудованием.

Дополнительное преимущество заключается в возможности кондиционирования воздуха летом, когда подключенные к коллектору теплового насоса фэн-койлы и система «холодный потолок» дают возможность снижать температуру в помещениях.

Тепловые насосы имеют высокую степень надежности, так как управление процессами работы выполняется автоматически. Благодаря этому эксплуатация оборудования не требует специальных навыков, а все основные аспекты работы доступно изложены в инструкции. Тепловые насосы достаточно компактны.

Различные источники тепла для теплового насоса

Главным недостатком любого теплового насоса является его высокая стоимость, а также сложности при выполнении монтажных работ. Для того, чтобы затраты окупились полностью потребуется несколько лет.

Срок эксплуатации подобного оборудования находится в пределах 20 лет, по истечении которых может возникнуть необходимость проведения капитального ремонта. Очевидно, что за один раз придется выложить немалую сумму для покупки и установки насоса, так что, если для этого брать кредит, то экономическая выгода снизится.

Хотя все выгоды от использования тепловых насосов и являются вполне очевидными фактами, не требующими доказательств, все же подобное оборудование еще не очень широко распространено в частном секторе.

Скорее всего, оборудование станет более популярным в том случае, если его покупка и установка смогут конкурировать по стоимости с подключением и установкой газового оборудования, хотя уже сегодня в некоторых случаях установка теплового насоса оказывается оправданной и с экономической точки зрения.

Источник: http://udobnovdome.ru/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-doma/

Смотрите также:

• Установка насоса в систему отопления
• Устройство циркуляционного насоса для отопления

27 декабря 2023 года