Отопление        415         0

Устройство и принцип работы тепловых насосов для отопления

Содержание   

  1. Что такое тепловой насос?
    1. Принцип работы тепловых насосов для отопления дома
    2. Область и сферы применения
    3. Геотермальное отопление тепловым насосом, как это работает? (видео)
  2. Виды тепловых насосов
    1. Типовая классификация тепловых насосов
    2. Отзывы

Когда приближается отопительный сезон, люди задумываются о том, готовы ли они к холодам, каким образом осуществлять обогрев в своем жилище. Постоянный рост стоимости на жидкое топливо и газ ведет к поискам альтернативы обычной отопительной системы.

Решением стали, использующие природные энергоносители, теплонасосы. Таким образом, процесс отопления с помощью тепловых насосов — гораздо дешевле.

1 Что такое тепловой насос?

Тепловой насос для отопления дома – прогрессивное технологическое оборудование. Данные устройства извлекают энергию из возобновляемых источников природы (воздуха, воды, земли), и переносят ее к теплоносителю. Тепловые насосы для отопления дома принципом действия напоминают холодильные установки.

Теплонасосы (ТН) не вырабатывают тепло, а отнимают его у низкопотенциального источника, перенося за счет хладагента в комнаты и помещения, где оно необходимо. В этом заключается их главное преимущество – трата электроэнергии лишь на перемещение тепла, а не его выработки. При этом на 5-6 кВт тепловой мощности затрачивается 1 кВт электрической.

Способные отопить здания и жилые помещения, тепловые насосные агрегаты также являются экологически чистыми. В борьбе за экологически чистую среду, а также благодаря их экономичности, спрос на теплонасосы неуклонно растет по всему миру. На планете установлено около 100 млн. подобных устройств. На Западе и Европейском континенте в быту они начали использоваться более четверти века назад.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы теплового насоса

Примечательно, что в Японии, Европе и Штатах даже введены строительные нормы, предусматривающие в обязательном порядке при строительстве новых зданий и жилых домов использование тепловых насосов. А в Швеции 70% отопления состоит именно из агрегатов, переносящих тепловую энергию от низкопотенциального источника.

Все теплонасосные системы складываются из следующих конструктивных элементов:

  • Первичный/вторичный грунтовые контуры. Это закрытые системы, первая из которых состоит из трубопроводов, циркуляционного насоса грунтового контура, испарителя. Ее назначением является передача тепловой энергии к ТН от грунта. Вторая включает трубопроводы, циркуляционный насос, конденсатор. Она передает тепло от ТН к системе отопления.
  • Бак-аккумулятор, накапливающий горячую воду, чтобы выравнивать нагрузки отопительной системы и горячего водоснабжения, продлевать срок эксплуатации теплового насоса.

Теплонасос или теплогенератор имеет конденсатор, передающий тепло от хладагента к элементам системы отопления, испаритель, в котором осуществляется отбор к ТН от низкотемпературного источника. Основными элементами также являются: дроссель, устройство, служащее для снижения температуры и давления, компрессор, повышающий температуру и давление паров хладагента.

Тепловые насосы для отопления дома обладают преимуществами:

  1. Долговечность.
  2. Работа в режиме 2 в 1: зимой – обогревание, летом – охлаждение.
  3. Экономия на эксплуатационных расходах и электроэнергии.
  4. Экологическая чистота технологии.
  5. Надежность.
  6. Пожаро- и взыровобезопасность.
  7. Легкая интеграция в любую систему, призванную отапливать помещение.
  8. Универсальность и автономность.
  9. Комфорт за счет устойчивого и бесшумного функционирования прибора.
  10. Удобство использования.

Обустройство отопления дома с помощью теплового насоса

Обустройство отопления дома с помощью теплового насоса

К недостаткам относят: значительнее затраты на монтаж агрегата (данный фактор исключается благодаря экономической целесообразности теплогенератора), сложность обустройства и последующего ремонта. Но насколько качественнее вы приобретете устройство, настолько долго оно не будет требовать проведения техобслуживания и капремонта.

Отзывы реальных владельцев являются свидетельством тому, что отопление загородного дома тепловым насосом, — выгодное решение и лучшая альтернатива электрическому, твердотопливному и газовому котлу.
к меню ↑

1.1 Принцип работы тепловых насосов для отопления дома

Теплопередача совершается методом низкотемпературного нагрева. На эффективность работы оборудования влияет температура, чем ниже ее показатель, тем выше продуктивность ТН.

Принцип работы устройства схож с холодильной установкой, однако, если домашний холодильник производит теплопередачу через решетку на задней стенке из внутреннего пространства в окружающую среду, то теплогенератор, напротив, — забирает из окружающей среды энергию, передавая ее в отопительную систему через хладагент.

Внешний контур «вбирает» тепло из природных источников. Антифриз течет по контуру, уложенному в грунт (водоем) к теплогенератору. Он, проходя через испаритель, отдает хладагенту до 7 градусов, отчего последний вскипает и переходит в состояние газообразное. Затем уже с низкой температурой кипения и охлаждения (– 10 градусов) незамерзайка опять «уходит» в контур. По коллектору в течение часа антифриза протекает 23 куб.м.

Установка теплового насоса в подвале дома

Установка теплового насоса в подвале дома

Незамерзающую жидкость земля нагревает приблизительно на 6 градусов. После компрессор сжимает пары хладона, повышая тем самым его температуру до 90-100 градусов и выталкивая в конденсатор, где уже хладагент совершает теплоотдачу во внутренний контур. По завершению данного действия он переходит в жидкое состояние и процесс повторяется.
к меню ↑

1.2 Область и сферы применения

Востребованность тепловых насосов для отопления наблюдается в случаях, когда иные способы организации отопительных систем обходятся значительно дороже. Сферами применения являются системы, требующие температуры воды не выше 55 градусов. Область применения не ограничивается частным сектором. ТН могут стоять на заводах, складах и других промышленных объектах инфраструктуры, в офисах. Они зарекомендовали себя с положительной стороны в аквапарках, где необходима максимальная тепловая энергия при минимальных затратах на электричество. Их использование актуально на АЗС. ТН используют для поддержания требуемого климата в теплицах.

Для отопления частного дома тепловым насосом, следует приобретать устройство малой мощности до 100 кВт. Промышленные здания нуждаются в мощности до 500 кВт. Более мощное оборудование покупают для больших помещений и нагрева воды до 65 градусов.
к меню ↑

1.3 Геотермальное отопление тепловым насосом, как это работает? (видео)


к меню ↑

2 Виды тепловых насосов

ТН различаются в зависимости от источника отбора тепла на:

  • геотермальный – агрегат использует тепло грунта, подземных или наземных грунтовых вод. Информация о том, сколько стоит данный агрегат и сама установка геотермальных тепловых насосов для отопления, вас не обрадует, тем не менее, решение — выгодное с точки зрения эксплуатационных расходов. Это обусловлено тем, что  температура земли на глубине постоянна даже в зимний период, является достаточно высокой, значит, расходы электричества будут ниже;
  • водяной – устройство, коллектор которого размещается в водоеме ниже глубины промерзания кольцами или извилисто. Самый бюджетный вариант, недостаток – требования по объему воды и глубине для того или иного региона;
  • воздушный тепловой насос для отопления использует в качестве источника отбора тепла воздух. Воздушные тепловые насосы не везде показывают эффективную эксплуатацию, так как зависит от энергии ветра. Их монтируют в обдуваемом месте;
  • использующие вторичное тепло, для них источником тепла служат: канализационные стоки, водные ресурсы.

к меню ↑

2.1 Типовая классификация тепловых насосов

По типу теплоносителя входного/выходного контура насосы делят на восемь видов:

Воздушные тепловые насосы для отопления

Воздушные тепловые насосы для отопления

  1. «Грунт-вода». Трубы прокладываются под землей на глубине свыше 1 м, по ним циркулирует антифриз, который забирает тепло из грунта и перемещает его к системам отопления. Тепловой насос «извлекает» энергию за счет коллекторов и зондов.
  2. «Вода-вода». Используется тепло подземных вод, передающееся воде для горячего водоснабжения и отопления. Сначала происходит закачка воды из скважины, а затем она, проходя через ТН, отдает тепло. Охлажденная жидкость отводится обратно. Такой насос – оптимальный вариант для тех, кто живет в близости с водоемом, его установка довольно проста.
  3. «Воздух-воздух». Для отопления тепловыми насосами данного вида промежуточный теплоноситель не требуется. Испаритель и компрессор монтируют снаружи здания. Попадая на испаритель, атмосферный воздух передает тепловую энергию хладагенту, который «отдает» его в конденсатор, установленный внутри помещения. Благодаря вентиляционному механизму естественная смесь газов сначала прокачивается через конденсатор, а затем возвращается назад уже прогретой.
  4. «Воздух-вода». Источник тепла — естественная смесь газов, которую вентиляторы прогоняют через испаритель, совершая тем самым «извлечение» тепла. По универсальности проигрывает иным разновидностям.

к меню ↑

2.2 Отзывы

Андрей, 38 лет, Краснодар:

Занимался строительством 2-этажного дома в 150 кв.м, проектом предусмотрен электрообогрев, теплые полы. Можно было установить конвекторы, но я решил приобрести бюджетную воздушную модель насоса Dan Heat AVH-24V1DR. Результатом доволен, температура в доме – 24 градуса. ТН нагревает бак емкостью в 500 л до 40 градусов.

Геннадий, 45 лет, Киев:

Приобрел теплонасос, работающий на подземных водах, поставил в дом площадью 200 кв.м. Идея возникла с целью ухода от электропитания и экономии на электроэнергии. В итоге расход электричества упал на 30%. Все работает на автоматике, устройство из одного колодца воду забирает, а в другой сбрасывает. Летом попробую в режиме охлаждения эксплуатировать.

Похожие и рекомендуемые статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *