В условиях постоянного подорожания энергетических ресурсов люди интересуются альтернативными способами отопления помещений в холодное время года. Если в многоквартирных домах практически нет других вариантов обеспечения тепла, кроме централизованной системы, то на дачах, в коттеджах и других частных постройках можно организовать отопление разными путями. Одна из сравнительных новинок в Украине – тепловые насосы. Хотя это дорогое оборудование, которое подразумевает бурение скважин под тепловые насосы, со временем его использование полностью окупает себя. В статье рассмотрим, что это такое, как работает тепловой насос для отопления дома, каким он бывает.
Под этим термином подразумеваются устройства, которые забирают энергию из окружающей среды и преобразуют его в тепло для отопления дома. Солнечные лучи попадают на землю постоянно, даже в самую суровую зиму, обеспечивая беспрерывную отдачу тепла. Оно поглощается воздухом, почвой, водоемами, кроме того, из земных недр поступает также геотермальное тепло. За счет этого в глубинах грунта и водоемов всегда сохраняется плюсовая температура.
Основной принцип работы теплового насоса заключается в заборе этого тепла, повышении температуры до нужного уровня и передачи его в отопительный контур дома. В зависимости от мощности и других характеристик оборудования температура в контуре может достигать от 35 до 80 градусов. Рабочим веществом в таком устройстве выступает хладагент фреон, как в холодильниках. Его функция – отбирание тепла в процессе испарения и его передача (выделение) при конденсации.
Тепловой насос состоит из следующих ключевых компонентов:
Принцип работы теплового насоса любого типа базируется на термодинамическом цикле, который также называется обратным циклом Карно. Его суть простыми словами можно описать следующим образом: окружающая среда выступает холодным источником тепла, которое поглощается и передается оборудованием в отопительный контур дома за счет затрат электроэнергии. Тепло присутствует даже при отрицательной температуре, то есть в условиях, когда возможного движение атомов и молекул. Оно прекращается только при абсолютном нуле по Кельвину, что соответствует -273 градусам по Цельсию. То есть использование тепловых насосов для отопления возможно даже самой суровой зимой.
Существует несколько классификаций такого теплового оборудования, кратко обозначим каждую из них.
По используемому источнику тепла выделяют три типа насосов:
В зависимости от теплоносителя, используемого в отопительном контуре дома, бывают насосы «воздух-воздух», «вода-вода», «воздух-вода», «почва-вода», «вода-воздух». По способу преобразования и передачи тепловой энергии существуют компрессионные и абсорбционные насосы – подробнее о них расскажем далее.
Наиболее распространенным выступает компрессионное оборудование. Принцип действия теплового насоса этого типа заключается в расширении и сжатии теплоносителя, в процессе чего выделяется энергия, используемая для отопления помещения. Ключевые компоненты именно таких устройств мы описывали выше. Подобные насосы характеризуются высокой эффективностью, надежностью, простотой эксплуатации.
Вторая разновидность – абсорбционное оборудование – работает за счет хладона и абсорбента. У таких насосов производительность и эффективность еще выше, однако они заметно дороже компрессионных, поэтому пока не так широко распространены для частных домов.
Теперь подробнее остановимся на разновидностях и работе насосов в зависимости от того, откуда они берут энергию для преобразования тепла.
Такое оборудование бывает двух типов:
Основное преимущество воздушного теплового насоса – простота его установки с нуля или интеграции в уже организованную систему. То есть его можно монтировать и при строительстве нового дома, и при капитальном ремонте старого, и при модернизации отопительного контура.
Недостаток у воздушного насоса тоже есть – он не обеспечит высокую эффективность при сильных морозах. Например, если в вашем регионе зимой в течение недели и более держится температура около -20°С, такое оборудование не справится с полноценным отоплением дома, необходим альтернативный вариант.
Грунтовые устройства демонстрируют более высокую эффективность, а также стабильность работы вне зависимости от времени года и температуры окружающей среды, так как в глубинах почвы (примерно на 100 м) t равна 10-12 градусам тепла круглый год. За счет высокого коэффициента эффективности такое оборудование более экономично в плане потребления электричества, чем воздушное.
Оборудование, забирающее энергию у воды, дешевле в установке и обслуживании по сравнению с предыдущими типами, однако и здесь есть ряд нюансов. Для водяного насоса необходимо близкое расположение природных водоемов либо подземных источников, но:
Надо также помнить, что качество воды должно быть высоким, в противном случае оборудование быстро выйдет из строя. Например, слишком жесткая вода, обогащенная железом и марганцем, губительная для насоса, поэтому понадобится устройство с дополнительной антикоррозионной защитой, а это дороже. Кроме того, критическое значение имеет мощность – при ее недостатке отопительная система не будет эффективной. Однако оборудование с высокой мощностью дороже в покупке и эксплуатации, так как расходует больше электроэнергии.
По сравнению с традиционными методами организации отопления частного дома, тепловые насосы экономичны в использовании и стабильны в работе, хотя и дорогие на начальном этапе. Перечислим их основные отличия и преимущества перед стандартными системами:
Если совсем упростить, тепловой насос работает по принципу холодильника, только наоборот. В холодильном оборудовании энергия (тепло) отводится от камеры и направляется на специальную решетку, что помогает поддерживать низкую температуру в отсеке с продуктами. А тепловые насосы забирают тепло из окружающей среды и передают его внутрь помещения, то есть совершается обратный процесс.
Обустройство отопительной системы с помощью геотермального насоса требует установки специальных зондов на достаточную глубину либо укладки целого коллекторного поля. При этом стоит помнить о следующих моментах:
Если вы задумались об альтернативном способе отопления частного дома, специалисты нашей компании готовы реализовать идею. Напишите или позвоните нам для подробного обсуждения проекта. В согласованное время наши мастера приедут на участок, осмотрят его, посоветуют надежное оборудование и обсудят с вами дальнейшие действия.
Тепловые насосы – хорошая замена традиционному отоплению, они помогут в будущем значительно экономить ресурсы и деньги, однако при организации такой системы потребуются немалые расходы. Заниматься обустройством альтернативного отопления должны профессионалы.
Нажимая кнопку Перезвонить мне вы соглашаетесь с
Политикой обработки данных
