Тепловые насосы для отопления дома: добро пожаловать в будущее
Насколько эффективно отопление с помощью тепловых насосов? Какими они бывают?
Есть ли у этих устройств существенные недостатки? Насколько дорого обходится этот вид топлива в сравнении с альтернативными источниками тепла? Давайте попробуем разобраться.
Основная цель такого устройства — не охладить, а обогреть помещение.
Что это такое
Вы в общих чертах представляете себе, как работает холодильник? Именно на уровне принципа работы? В двух словах — его компрессор перекачивает тепло из того места, где его и так мало (морозильной камеры) в место, где его много (в комнату, в которой установлен агрегат).
Отопление тепловым насосом использует похожий принцип: тепло отнимается у низкопотенциального источника и переносится с помощью хладагента туда, где оно необходимо. Основа устройства — старший брат компрессора, находящегося у вас на кухне.
Главное же его достоинство — в том, что тепловой насос не вырабатывает тепло, тратя электроэнергию лишь на его перемещение. В результате он способен обеспечивать до 5, а то и 6 киловатт эффективной тепловой мощности на один киловатт потребляемой электрической.
В зависимости от того, что является тем самым низкопотенциальным источником тепла, тепловые насосы делятся на несколько разных типов. Каждый из них обладает своим неповторимым набором достоинств и недостатков.
Здесь описаны исключительно достоинства.
Геотермальное тепло
Наша планета, если задуматься, представляет собой неправильной формы сгусток кипящей лавы, покрытой сверху тонкой корочкой застывшего вещества — корой. Если сравнить земной шар с яблоком, твердая кора по толщине будет сопоставима с его кожурой.
Разумеется, когда-нибудь она остынет: в отличие от звезд с их собственными термоядерными топками, своего источника тепла у планеты нет. Однако сравнение того периода, за который температура ядра планеты заметно изменится, со сроком средней человеческой жизни или даже с возрастом нашей цивилизации позволяет считать этот источник тепла неиссякаемым.
Именно потому, что Земля внутри все еще кипит, температура грунта на сравнительно небольшой глубине постоянно заметно выше точки замерзания воды: она составляет 8-12 градусов уже на глубине 10-50 метров (глубина определяется климатом).
Полезно: так называемые зоны вечной мерзлоты — это всего лишь области, в которых земля не успевает оттаять до точки промерзания за короткое лето. Геотермальное тепло не проблема использовать и в Якутии, и на Дальнем Востоке; однако искать его источник придется на несколько большей глубине.
Геотермальный тепловой насос (грунт-вода или грунт-воздух) заглубленными на 50-70 метров вертикальными зондами или мелкозаглубленным горизонтальным коллектором отбирает тепло у грунта и использует его для отопления дома.
Принципиальная схема геотермального насоса.
Отопление дома тепловым насосом этого типа очень выгодно с точки зрения эксплуатационных расходов:
- Геотермальные насосы имеют максимальную среди всех устройств этого типа эффективность. Почему? Потому, что температура низкопотенциального источника тепла довольно высока. Чем она ниже, тем больше затраты электричества на транспортировку.
- Мало того: эта температура постоянна круглый год. Даже в самый лютый мороз на глубине нескольких метров температура постоянна.
Основной недостаток насосов, извлекающих тепло из грунта — размер первоначальных затрат на установку устройств. Велика не только собственно цена насоса: пробурить несколько скважин глубиной в десятки метров тоже обходится очень недешево.
Резко уменьшает затраты использование горизонтального коллектора. Траншею под него несложно выкопать за несколько дней самостоятельно. Кроме того, если вы не понаслышке знакомы с установкой сплит-систем — тепловые насосы для отопления своими руками монтировать вы тоже сможете.
Как принято в таких случаях, есть пара нюансов, которые портят нам радужные перспективы:
- Отведенная под коллектор площадь должна в несколько раз превышать площадь отапливаемого дома.
- Использовать под сад или грядки эту площадь не получится: немногие растения переживут сильное охлаждение корней.
Фото позволяет оценить площадь, занимаемую горизонтальным коллектором.
У воды можно отбирать достаточное количество тепла в том случае, если мы располагаем большим ее объемом со стабильной температурой. Конкретнее?
- Если около вашего коттеджа есть незамерзающий водоем глубиной, хотя бы в три-четыре метра. Желательно — проточный.
- Если высок уровень грунтовых вод.
Как выглядит практическая реализация в обоих случаях?
- В водоем на дно укладывается труба теплообменника. Для того чтобы она не всплыла или не перемещалась течением, труба отягощается грузом из расчета примерно 5 кг на погонный метр. Для эффективной работы теплообменника шаг укладки витков трубы должен составлять не меньше полутора метров.
Каким должен быть размер водоема? Скажем так: чтобы снять 10 киловатт тепловой мощности, достаточных для обогрева 100-метрового дома в сравнительно теплом климате, нужна труба — теплообменник протяженностью около 300 метров.
- Тепловой насос для отопления дома теплотой грунтовых вод чаще всего использует так называемую открытую схему сбора тепла: по направлению тока грунтовых вод одна за другой бурятся две скважины, в первую из которых погружается обыкновенный скважинный насос. Его функция — подать воду на теплообменник.
Охлажденная вода сбрасывается во вторую скважину. Грунтовые воды найти куда легче, чем открытый незамерзающий водоем; однако здесь мы привязаны к необходимому минимальному дебету скважины. Он должен обеспечить эффективный теплообмен без охлаждения воды до точки замерзания.
Дополнительный риск такой схемы — в том, что уровень грунтовых вод может заметно меняться при подвижках пластов грунта. Между тем бурение скважин в непосредственной близости от частного дома недешево, да и оборудование в случае, если дебет скважины резко упадет, окажется просто бесполезным.
Высокий уровень грунтовых вод — зло для строителя. Однако он может послужить отоплению дома.
Наконец, самый доступный источник тепла — атмосферный воздух. Теплообменник в этом случае представляет собой большой радиатор с развитым оребрением и вентилятором для его принудительного обдува. Как может использоваться полученная тепловая энергия?
Зачастую отопление загородного дома тепловым насосом организовывается по класической схеме — с использованием теплоносителя и его разводкой по отопительным приборам. Насос, работающий по схеме «воздух-вода», может не только обогреть дом:
- Дополнительный теплообменник с теплоизолированной накопительной емкостью обеспечит владельцев дома горячей водой. Заметьте — с минимальными затратами электричества.
- Аналогичные насосы часто используются для нагрева воды в бассейне.
Наружный теплообменник может быть навесным и монтироваться на внешнюю стену дома; однако при большой производительности устройства он требует собственного фундамента. Среди прочего, мощный компрессор передает стенам вибрации, которые слышны в доме.
Еще один популярный вариант — схема «воздух-воздух». Полученная тепловая энергия используется для нагрева воздуха в помещении без посредничества теплоносителя. Простейшую и наиболее дешевую реализацию схемы представляет собой любой бытовой кондиционер в режиме обогрева.
Младшие модели способны обогреть одно помещение (впрочем, благодаря увеличенному размеру теплообменников и мощности компрессора речь может идти о нескольких десятках квадратных метров). Кроме того, существуют мультисплитсистемы: один внешний блок обеспечивает тепловой энергией несколько внутренних.
Тепло от внешнего блока распределяется по нескольким комнатам.
Что еще полезно знать о том, как работает отопление тепловыми насосами, извлекающими тепло из воздуха?
- Все современные устройства этого класса — инверторные. Переменный ток преобразуется в них в постоянный, что позволяет более гибко управлять мощностью компрессора. Нагрев воздух в помещении до необходимой температуры, компрессор не останавливается, а снижает мощность в несколько раз.
Этим достигается больший ресурс устройства (запуски и остановки губительны для любой механики) и большая экономичность.
Впрочем: в продаже несложно найти обычные сплит-системы, работающие по схеме старт-стоп, теплоотдача которых на киловатт электрической мощности приближается к инверторным. Так, кондиционер Midea 09 HR имеет тепловую эффективность 3,61: на каждый киловатт-час потраченной электроэнергии в помещение перекачивается 3610 ватт-час тепла.
- Все тепловые насосы с воздушным наружным теплообменником неизбежно снижают свою эффективность по мере снижения уличной температуры.
- Нижняя граница работы этих устройств — около -30С. В частности, при такой температуре готовы работать насосы линейки Zubadan от Mitsubishi. Тепловые насосы японского производства на фоне классических сплит-систем недешевы; однако в последнюю пару лет у них появилась бюджетная альтернатива.
Инверторные кондиционеры Cooper&Hunter серии Nordic работают в режиме нагрева при температурах окружающего воздуха до -25С, отдавая 4,2 КВт тепловой мощности на 1 КВт электрической.
Любопытно: часть потребляемой энергии при отрицательной температуре идет на непрерывный подогрев греющим кабелем обмерзающего теплообменника наружного блока. Полностью идентичный этой линейке во всем остальном кондиционер серии Deluxe Inverter отдает 4,95 КВт тепла на киловатт электрической мощности, однако его нижняя граница — всего -15С.
Полноценный тепловой насос стоимостью всего в 20 тысяч рублей.
Плюсы и минусы
Так что же такое тепловой насос — отопление будущего или очередная попытка производителей навязать нам не очень-то нужное и дорогое устройство?
Настоящий момент
При текущих ценах на природный газ и электричество отопление газом обходится дешевле примерно в полтора раза. При этом первоначальные вложения в том случае, если газ уже подведен к дому, несопоставимы: цены на газовые котлы начинаются от 8 тысяч рублей. Никакой тепловой насос на эти деньги не купить.
Перспективы
И электроэнергия, и газ постоянно дорожают. Однако запасы газа невосполнимы, и его стоимость будет расти стабильно; с электричеством картина сложнее. Переход на возобновляемые источники энергии неизбежно снизит темпы роста расценок.
Чтобы оценить ближайшие перспективы — достаточно сказать, что кубометр природного газа жителю Норвегии обходится примерно в 10 раз дороже, чем жителю России. А мы изо всех сил стремимся к европейскому рынку и, увы, его ценам.
Капитан Очевидность подсказывает: чем меньше газа остается на планете, тем выше его стоимость.
Удобство использования
Оно во всех отношениях выше всяких похвал, независимо от схемы работы устройства. Температура регулируется термостатами и может программироваться даже в случае отопления инверторными кондиционерами; обслуживание не требуется, отвод продуктов сгорания не нужен.
Однако автор рискнет сформулировать рекомендации таким образом:
- Если вы живете в холодном регионе и готовы вложить в проект с окупаемостью в десятилетия 15-20 тысяч долларов, ваш выбор — геотермальный тепловой насос.
- Независимо от региона, расположенный рядом незамерзающий водоем грех не использовать для обогрева. Расходы уменьшатся относительно предыдущего варианта как минимум вдвое.
- В теплой климатической зоне наш выбор — тепловой насос, извлекающий энергию из воздуха, или его младший брат — инверторный кондиционер. При положительной среднемесячной температуре в течение всего года вы обеспечите себя теплом с минимальными затратами.
Если у вас не бывает сильных морозов — в другом источнике тепла нет необходимости.
Источник: lucheeotoplenie.ru
Первым отопительным устройством для человека служило солнце. Жаль только, что эффективно оно обогревало только в теплое время года и только днём. Но тепло солнца никуда не девалось: оно поглощалось окружающими телами: землей, водой, камнями, воздухом. Это накопленное тепло можно было тоже использовать для обогрева, пока тела остывали и отдавали тепло. Но человек стремился иметь независимый от времени года и времени суток источник тепла, и он нашел его: это огонь. Долгое время он служил нам верой и правдой, хотя и имел много недостатков. До сих пор большинство систем отопления основаны на сжигании того или иного вида топлива, в основном углеводородного: газа, солярки, мазута … Но осознавая, что запасы его конечны мы опять обращаем взор в сторону природы и ищем там возобновляемые источники энергии для отопления. Это очередной виток спирали, но на более высоком уровне: так учит нас философия. Энергия солнца разбросана везде, но в низкопотенциальной (низкотемпературной) форме. Благодаря развитию науки и технологиям мы имеем возможность с помощью ряда устройств, это тепло извлечь и преобразовать в удобную для использования высокопотенциальную (высокотемпературную) форму. Одним из таких устройств является Тепловой Насос.
Тепловой насос — это агрегат, который поглощает низкопотенциальную теплоту из окружающей среды и передает ее в систему теплоснабжения в виде нагретой воды или воздуха. Передача тепла производится хладагентом (фреоном). Электроэнергия, потребляемая тепловым насосом, тратится лишь на перемещение фреона по замкнутому контуру, состоящему из медных трубок различного сечения, с помощью компрессора, как это происходит в холодильных машинах. В холодное время года система передает тепло из окружающей среды в дом, работая либо как котел при отоплении (нагревает воду для радиаторов и теплых полов), либо напрямую нагревая воздух в помещении (воздушное отопление). В качестве низкопотенциального источника тепловой энергии можно использовать тепло естественного происхождения (наружный воздух; грунт на глубине ниже границы промерзания, тепло грунтовых, артезианских и термальных вод; воды рек, озер, морей и других незамерзающих природных водоемов). Тепловые насосы имеют автоматическую интеллектуальную систему управления, которая поддерживает заданный режим работы теплового насоса.
Таким образом, тепловой насос не создает тепловую энергию, как например газовый котел, а перекачивает ее из окружающей среды в помещение для отопления и нагрева санитарной воды или воздуха. Такой процесс идет только с подводом внешней энергии (как правило, электричества) к тепловому насосу. Эффективность процесса переноса тепла оценивается коэффициентом преобразования СОР (coefficient of performance), который получается, если полученное помещением тепло разделить на затраченную электроэнергию (тепло и электричество измеряется в кВт). СОР является безразмерной величиной. В соответствии со стандартами все показатели тепловых насосов измеряются при стандартных условиях: что для систем воздух-вода соответствует внутренней температуре +20ºС, наружной температуре +7 ºС, длине фреонопровода 5м, а для систем типа воздух-вода — температуре возврата и подачи воды +40⁰C и +45⁰C соответственно. Энергетическая эффективность тепловых насосов зависит от температуры низкопотенциального источника и будет тем выше, чем более высокую температуру источник будет иметь, т.е. чем меньше разница между внутренней заданной температурой в доме(+20..+25⁰С) и температурой источника(наружного воздуха, грунта, воды).
Тепловые насосы с воздушным источником сходны по своему функциональному принципу с геотермальными тепловыми насосами, с той лишь разницей, что вместо грунта (где температуру можно считать условно постоянной и плюсовой), теплота извлекается из наружного воздуха. Тепловые насосы с воздушным источником подразделяются на системы типа воздух-воздух и воздух-вода, в зависимости от того, какая среда используется для распространения тепла в здании – воздух или вода.
Основным преимуществом воздушных тепловых насосов перед геотермальными является значительно более низкая стоимость установки. Для геотермального теплового насоса необходима прокладка подземных теплообменных элементов (как правили пластиковые трубы), используемых для извлечения теплоты из почвы. Для сравнения, воздушные тепловые насосы используют непосредственно наружный воздух, из которого можно извлечь теплоту и при -30⁰С. Про дополнительные проблемы, связанные с грунтовыми тепловыми насосами (кроме дороговизны), связанные, например, с вымерзанием участка земли мы здесь говорить не будем.
Рассмотрим типы воздушных тепловых насосов.
Тепловые насосы типа воздух-воздух предназначены для прямого нагрева воздуха внутри помещения. Теплота извлекается из окружающего воздуха посредством испарительного блока наружного размещения и направляется в помещение, где внутренний воздух нагревается при помощи внутреннего теплообменника (конденсатора системы). Для нагрева отдельных зон, возможно применение нескольких внутренних блоков или нескольких агрегатов. Если стоит необходимость отопления нескольких помещений или сравнительно большого внутреннего объема, используются различные системы подачи и распределения воздуха.Тепловой насос(ТН) типа воздух-воздух может работать как Универсальная Климатическая Система, поддерживающая комфортную температуру в доме круглый год. В холодное время года ТН обеспечивает отопление, а в жаркое время работает как кондиционер, изменив циркуляцию фреона на обратную (испаритель и конденсатор меняются местами). Кроме того, практически любая модель воздух-воздух имеет встроенные функции очистки воздуха от пыли, запахов и различных микроорганизмов. Для этих целей пришлось бы покупать отдельное устройство, когда используются традиционные системы отопления. А это дополнительные затраты.
Тепловой насос типа воздух-вода использует воду как теплопоглотительную среду, передавая ей температуру разогретого фреона. Нагретая вода предназначена для отопления помещений с помощью радиаторов, теплых полов или подготовки бытовой горячей воды. Температура такой воды должна быть от +40⁰С и выше. Современные тепловые насосы воздух-вода подогревают воду от +40⁰С до +65⁰С.
Преимущество теплового насоса типа воздух-воздух над системами типа воздух-вода заключается в более низкой температуре стока (температуре воздуха, проходимого через теплообменник конденсатора), а это +20..+25⁰С, что обеспечивает повышенное значение коэффициента производительности COP и более высокий уровень теплоотдачи (у систем воздух-вода температура стока от +40⁰С до +65⁰С). Напомним, что значения коэффициента производительности COP увеличиваются при уменьшении разницы между температурой источника и стока. Но системы воздух-воздух не могут обеспечить дом горячей водой.
Кажущийся потенциальный недостаток использования воздуха в качестве источника тепла — коэффициент производительности COP теплового насоса. В течение отопительного сезона, температура наружного воздуха меняется в широких пределах (а вместе с ним и COP от 2-х до 5-ти) и зачастую ниже температуры грунта, на глубине извлечения теплоты геотермальным тепловым насосом, что и является причиной снижения коэффициента COP. Для воздушного теплового насоса обоих типов, стандарт предписывает – как тестовое условие – температуру наружного воздуха (температуру источника), равную +7⁰C. При температурах наружного воздуха ниже указанной, значение COP будет снижаться, как и теплопроизводительность теплового насоса. Имеет смысл говорить о средней за отопительный сезон величине COP, которая получается, как отношение полученной за сезон тепловой энергии к затраченной электрической. Опытным путем установлено, что в пределах Московской области и близлежащих регионов сезонный коэффициент производительности SCOP составляет около 3-х. Это значит, что воздушный тепловой насос со значением сезонного коэффициента производительности SCOP= 3 обеспечивает в 3 раза больше тепловой энергии, по сравнению с потребленной электроэнергией. То же значение получается, если проанализировать почасовую длительность стояния различных температур в нашем регионе и вывести средний COP путем несложных подсчетов. Разница по ежемесячным платежам за электричество при сравнимых мощностях воздушного и геотермального(грунтового) теплового насоса – будет минимальной, т.к. при температурах воздуха выше «постоянной» температуры грунта (это происходит в межсезонье- тоже часть отопительного периода), воздушный тепловой насос выигрывает у грунтового, компенсируя проигрыш при отрицательных температурах воздуха.
Другим фактором, влияющим на значение коэффициента COP теплового насоса, является температура стока — температура подогреваемого воздуха или циркулирующей воды внутри здания. Для теплового насоса типа воздух-вода, при температурах нагрева воды более высоких, чем стандартные условия измерения (температуры подачи воды +45⁰C, возврата воды +40⁰C) – значения COP, а также теплопроизводительность системы, будут падать. Это означает, что тепловые насосы воздух-вода, будучи потенциально пригодными в качестве низкотемпературных систем обогрева, таких как отопление теплыми полами, обладают более низкими значениями COP при их использовании с традиционными жидкостными системами отопления с температурами циркуляции +60⁰C и выше. Повышенные значения температуры воды на выходе приводят к пониженному коэффициенту COP теплового насоса. Если же мы хотим сохранить высокий COP придется использовать в радиаторах более низкую температуру подачи воды, а это потребует большей поверхности батарей (по оценкам – в 3 раза ).
Преимущества Воздушных Тепловых Насосов.
1. Высокая экологичность, связанная с возможностью использования альтернативного источника энергии для отопления. Загрязнение воздушной среды мегаполисов носит угрожающий характер. Размещение крупных ТЭЦ за пределами города ведет к потерям тепла (до половины тепла в теплосетях теряется при передаче). Потери электроэнергии при передаче значительно меньше, а отсутствие вредных выбросов в месте расположения теплового насоса может сделать воздух крупных городов пригодным для дыхания. В курортных местностях (в том числе дачах, деревнях, коттеджных поселках) вообще нет альтернативы системам отопления, не выбрасывающих в атмосферу вредных веществ.
2. В местности, где отсутствует газовая магистраль, или подключение к ней носит грабительский характер, воздушный тепловой насос послужит идеальным поставщиком тепла для отопления. Самое главное, в этом случае не страшен ЛИМИТ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ. Имеющейся электрической мощности (как правило 5 кВт), с лихвой хватит и на отопление тепловым насосом и на остальные хозяйственные нужды, ведь, например, 2-х кВт электричества хватит чтобы получит около 6-ти кВт тепла. И экология в порядке: никаких выбросов от сгоревшего топлива!
3.Компактность: воздушные тепловые насосы не требуют значительного объема строительных работ. Места на стенах или кровле здания в большинстве случаев достаточно для их размещения. А техническое помещения для отопительного оборудования либо отсутствует (для систем воздух-воздух), либо занимает минимум пространства(воздух-вода). Отсутствие необходимости использования больших земельных участков для грунтовых зондов дает решающее преимущество перед грунтовыми тепловыми насосами.
4. Низкие эксплуатационные расходы, сравнимые с магистральным газом. Конечно, плата за энергоресурсы целиком зависит от страны размещения, но в Европейских странах выгоднее отапливаться тепловыми насосами, чем любым углеводородным топливом. В отдаленном будущем такая же картина будет и в нашей стране. Уже сейчас видно что стоимость газа и нефтепродуктов растет намного быстрее стоимости электроэнергии.
5. Полная АВТОНОМНОСТЬ. Тепловой насос работает в режиме поддержания заданных параметров, самостоятельно перезапускается в случае сбоя электропитания. Возможность полной автоматизации, легкое и простое управление отопительной установкой, минимум сервисных работ. Тепловые насосы от ведущих японских производителей (Mitsubishi, General-Fujitsu, Toshiba, Panasonic …) сконструированы так, что идеально интегрируются в «умный дом», если такая идея, не дай бог, придёт вам в голову (шутка).
6. В жаркое время года воздушный тепловой насос может работать как полноценный кондиционер, являясь, таким образом Универсальной Климатический Системой.
6. Пожаробезопасность. Отсутствие в конструкции тепловых насосов процесса горения, вредных и взрывоопасных веществ, устойчивость против террористических актов. Химические компоненты оборудования начинают выделять вредные для человека вещества при температурах выше 400⁰С, когда людей в помещениях с таким оборудованием уже быть не может.
7. Установка оборудования занимает, как правило, не более одного дня. Монтаж тепловых насосов может производиться как на этапе отделки здания, так и в уже готовые помещения. Возможен вариант комплектации оборудования и пуска его в эксплуатацию участками, что особенно важно при реконструкции зданий.
Легкость и быстрота монтажа позволяет использовать воздушные тепловые насосы для отопления временных или АРЕНДОВАННЫХ помещений. Для установки теплового насоса не требуется получать разрешения ни у каких-либо ведомств, ни у гражданских властей, ни у пожарного ведомства. Не надо идти на поклон к коммунальщикам для подключения к теплоцентрали. То есть вы можете организовать АВТОНОМНОЕ ОТОПЛЕНИЕ БЕЗ каких-либо СОГЛАСОВАНИЙ и СБЕРЕЧЬ себе и ДЕНЬГИ, и НЕРВЫ! Это Ваша Энергетическая Независимость!
Заказать бесплатный звонок специалиста
Источник: bivalent.ru
Экология потребления.Усадьба:В последнее время набирают популярность воздушные тепловые насосы (ТН). Это связано с тем, что монтируются они гораздо быстрее. Такие ТН дешевле в установке, чем геотермальные тепловые насосы, использующие тепло грунта или грунтовых вод.
Воздушный тепловой насос использует энергию, накопившуюся в наружном воздухе, а затем отдает ее воде, циркулирующей в отопительной системе. Стоимость монтажа намного меньше в связи с тем, что не надо оплачивать стоимость укладки труб горизонтального коллектора или бурение скважин, если коллектор вертикальный. Стоимость труб, зондов, распределительных колодцев и незамерзающей жидкости составляют значительные суммы.
Климат нашей страны очень разнообразен, поэтому решение об использовании воздушного теплового насоса как основного источника тепла или применение с другими теплогенераторами должен принимать специалист.
Зимой во время суровых морозов эффективность воздушных тепловых насосов уменьшается. К слову, эффективность геотермальных тепловых насосов в конце зимы и начале весны также снижается, и если посмотреть на SPF (коэффициент, показывающий отношение полученной за сезон или заданный период времени теплоты к потребленной электроэнергии за указанный период), то мы увидим, что современные модели воздушных ТН имеют отличие от геотермальных ТН всего на 0,51,0 кВт. В среднем, в зависимости от суровости зимы на 1 кВт затраченной электроэнергии воздушный ТН производит 3,5-4 кВт тепла для отопления и приготовления горячей воды, а геотермальный ТН — 4-4,5 кВт.
Производители оборудования добились, что их устройства могут работать при внешней температуре -20 °С, а некоторые премиальные марки успешно функционируют в -25 или даже при -28 °С. На 2015-й год несколько производителей анонсировали выход моделей тепловых насосов, способных работать до температуры -32 °C.
Воздушные ТН имеют свою нишу применения. Количество и качество установленного в мире и России теплонасосного оборудования с каждым годом повышается. Уже появились достойные отечественные модели. При этом мы наблюдаем обострение конкуренции, которое сдерживает цены
Когда стоит устанавливать воздушной ТН
Применение воздушного теплового насоса для отопления дома и приготовления горячей воды экономически оправдано в следующих ситуациях. Например, если возле дома нет сети природного газа. Тогда на выбор у нас есть три решения. Первое — это монтаж котлов на твердом топливе, которые обеспечивают низкие расходы на отопление дома, но не очень удобны в эксплуатации. Второй — это установка котлов, работающих на сжиженном газе или дизельном топливе. Использование сжиженного газа и дизельного топлива довольно дорого из-за высокой стоимости этих энергоносителей, и к тому же необходимо думать об их доставке.
Достаточно привлекателен с инвестиционной точки зрения вариант установки воздушного теплового насоса. Это устройство требует чуть больше капитальных затрат, но в тоже время отличается минимальным техническим обслуживанием и обеспечивает недорогую эксплуатацию системы отопления.
Уровень теплозащиты зданий растет, и в современном энергосберегающем доме спрос на тепло небольшой. Еще несколько десятков лет назад в здании площадью 150 м2 необходимо было применение отопительного прибора мощностью не менее 12-15 кВт. Сегодня достаточно 5-8 кВт. В таком доме, даже если на некоторое время зимой будет включен электрический котел, и в те моменты, когда воздушный ТН отключится, потому что температура опустится ниже -25 °C, затраты будут очень малыми в сравнении со стоимостью бурения геотермальных скважин.
При проектировании системы желательно использовать напольное отопление. Это решение позволяет добиться высокой энергетической эффективности и создает благоприятный микроклимат в помещении, оптимальное распределение температуры.
Применение геотермальных ТН не всегда возможно. Например, это может быть связано со слишком маленькой поверхностью участка для укладки трубы коллектора или с отсутствием разрешения на бурение скважин, а также неподходящей геологии участка для выполнения варианта с вертикальными скважинами. Иногда идея установки теплового насоса появляется на этапе, когда вокруг дома уже поработал ландшафтный дизайнер, и серьезное вмешательство сопряжено с дополнительными расходами. Тогда выбор воздушного насоса является лучшим решением.
При модернизации существующих систем отопления домов, в которых установлены теплоисточники на сжиженном газе и дизельном топливе, установка воздушного теплового насоса позволяет снизить стоимость потребленных энергоресурсов на 50-75 %. Насос можно легко объединить с существующей установкой через буферную емкость.
Где установить воздушной тепловой насос
Место установки воздушного теплового насоса зависит в первую очередь от типа устройства, которые оптимально подходит данной системе отопления. Производятся модели моноблочные (все компоненты находятся в одном корпусе) и сплит-модели (состоящие из двух частей).
Моноблочный воздушный ТН внутреннего монтажа
Такой тепловой насос устанавливается в доме, а до помещения, в котором они находятся, ведут два воздуховода. По каналами ТН забирает наружный воздух и удаляет его после получения от него тепла. Преимуществом этого решения является относительно простая установка. Единственное, что мы видим снаружи, это решетки забора и выброса воздуха.
Во время работы насос качает огромное количество воздуха, что связано с уровнем шума самого устройства и воздуховодов каналов. В связи с этим особое внимание следует обратить на правильный подбор сечения каналов. Кроме того, они должны быть хорошо изолированы. В противном случае зимой будет иметь место охлаждение помещения, а также появление конденсата.
Совет — рекомендуется, чтобы выброс не был слишком низко над землей, потому что зимой это может привести к его обледенению. Также из-за шума, создаваемого насосом во время работы, не следует ставить его в помещении, соседнем со спальней. Место выброса и забора воздуха также следует устанавливать вдали от окон спальни.
Во время работы тепловой насос может производить некоторое количество конденсата. Для того, чтобы его удалить, ТН можно установить на плотной подложке из щебня, в котором укладывают дренажную трубу с электроподогревом
Моноблочный воздушный ТН наружной установки
Все устройство, кроме бойлера ГВС и теплоаккумулирующей емкости монтируется на улице или на наружной стене дома. В здание ведут две трубы — они соединяют насос с установкой отопления.
Совет — ТН нужно установить подальше от спальни. Но обратите внимание на то, чтобы не отодвигать его слишком далеко от дома. Чем дальше будет установлен ТН, тем длиннее будет теплотрасса и больше потери тепла. Важно также, чтобы воздух, который удаляет насос после получения от него тепла, не был направлен в сторону дома, потому что это может привести к увлажнению стен.
Во время работы тепловой насос может производить некоторое количество конденсата. Для того, чтобы эффективно и одновременно просто его удалить, тепловой насос можно установить на плотной подложке из щебня, в котором укладывают дренажную трубу с электроподогревом. Также необходимо не допускать занесения ТН снегом.
Сплит-модель ТН
В этой категории ТН внешний блок (с виду напоминающий кондиционер) получает энергию из окружающей среды, а внутренний устанавливается в доме и отвечает за передачу тепла к системе отопления. Обе части соединены между собой трубами, по которым циркулирует фреон (как и в домашнем холодильнике) или незамерзающая жидкость (как в солнечных коллекторах). Такого типа насосы не беспокоят пользователя во время работы, потому что, как правило, часть насоса, «ответственная» за шум (решетка для проветривания с вентилятором каждом контуре компрессора и сам компрессор) находится на открытом воздухе. Кроме того, в этом варианте вода из системы отопления не проходит через улицу. Так что нет риска ее замерзания и разрушения во время перебоев в подаче электроэнергии.
Совет — при монтаже наружного блока необходимо руководствоваться теми же принципами, что и при монтаже моноблочных ТН. Кроме того, производители этих устройств показывают в руководстве по установке допустимые длины труб между внешним и внутренним. Они зависят от конструкции насоса и составляют от нескольких до 30 м. опубликовано econet.ru
Источник: econet.ru