» » » Тепловой насос для отопления

Тепловой насос для отопления

03.11.14
12139
5

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.Тепловой насос для отопления фото

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.

Более подробно работа теплового насоса представлена на рисунке работа теплового насоса

  • 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.отопление тепловым насосом

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.Тепловые насосы – вода
  • 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.Бурение скважин Бурение скважин для теплового насоса

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.кондиционеры для теплового насоса

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.

кондиционеры для отопления

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.изготовление теплового насоса своими руками

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


Понравилась статья? Поднимаем палец вверх!
Не круто!Круто! (Пока оценок нет)
Загрузка...

Рассказать друзьям

Не нашли то что искали? Попробуйте найти ответ на форуме. Возможно эту тему мы еще не обсуждали. Зарегистрируйтесь на форуме и задайте свой вопрос - Перейти на форум

Комментарии
  1. Владимир:

    Интересно, насколько эта система позволяет экономить?

  2. Юрий:

    На практике, вложенные в ТС средства окупаются через 1,5-2 года. Экономия за счет того, что не используются газ, солярка, дрова/уголь — они просто не нужны. Тратится лишь незначительная часть электричества для работы компрессора.

  3. alterug:

    Тепловые насосы находятся в верхней строке категории энергоэффективности Energy Label. Для теплогенераторов с температурой до 55 градусов и коэффициентом использования первичной энергии равным 150% присваивается Energy Label A++.

  4. василий:

    сложности превратить холодную массу воды в горячую  очень просто ,давление всасывающей трубы должна  быть ниже чем на выходе ,процесс трансбоя , причем вставленная турбина увеличит КПД В 5 РАЗ ,,приэтом температура воды может достигать от 70 до 100 градусов ,взависимости площади которую вы хотите обогреть ,расчитываете обьем насоса 

     

Выберите рубрику

Новые статьи

Вход в личный кабинет



Похожие по тематике статьи
Лучшие статьи

© 2010-2017 Запрещено использование материалов сайта без согласия его автора.

Реклама      Контакт с администрацией      Правила и авторские права      Карта сайта