Теплові насоси: плюси і мінуси

1. Види теплових насосів
2. особливості роботи
3. Економія від теплового насоса
4. Плюси і мінуси
5. Повітряний тепловий насос: плюси і мінуси
6. Водяні теплові насоси: за і проти
7. Плюси і мінуси грунтових (геотермальних) теплових насосів
8. Система опалення на основі теплового насоса

Плюси і мінуси теплових насосів - ось що цікавить багатьох. Дійсно, якщо ви вирішили організувати за допомогою такого обладнання опалення будинку та ГВП, необхідно знати всю правду про нього. В іншому випадку, великий ризик обпектися.

Теплові насоси набирають популярність завдяки економічності і екологічності. Їх часто використовують для опалення будинку, так як принцип роботи теплового насоса дозволяє отримувати більше тепла, ніж споживати електроенергії. У цій публікації ми розглянемо їх позитивні і негативні сторони.

Види теплових насосів

Залежно від середовища, з якої черпається теплова енергія, всі теплові насоси можна розділити на три категорії:

• Грунтові (геотермальні) - отримують тепло з землі і ґрунтових вод.
• Водяні - працюють за рахунок тепла, накопиченого в водоймах
• Повітряні - витягають теплову енергію з повітря в навколишньому середовищі

Кожен вид можна розділити на окремі типи, такі як грунт-вода, грунт-повітря, повітря-вода, повітря-повітря, вода-вода і вода-повітря. З назви випливає, звідки буде отримувати енергію і що буде нагрівати тепловий насос.

Існують більш екзотичні типи, такі як фреон-вода, лід-вода і абсорбція . Але вони не поширені, їх не застосовують для опалення житла.

особливості роботи

На відміну від котлів, конвекторів та інших типів нагрівачів, тепловий насос не виробляє тепло. Він переносить його з однієї середовища в іншу. Наприклад, тепловий насос повітря-вода охолоджує повітря за межами будівлі і нагріває воду в бойлері. Завдяки цьому можна добитися ефективності понад 100%.

Тепловий насос споживає електроенергію і генерує тепло. Співвідношення цих показників характеризує його продуктивність. але реальний ККД теплового насоса може істотно коливатися. Чим менше температура на вході і вище на виході, тим нижче ефективність.

Так виглядає графік ефективності повітряного теплового насоса в залежності від температури повітря. Деякий розкид - це і є залежність ККД від того, наскільки великою була різниця температур.

Економія від теплового насоса

Противники теплових насосів часто говорять, що вони мають великий термін окупності, але при цьому не враховують трьох фактів:

1. Вартість палива постійно дорожчає, будь то вугілля, дрова або газ
2. Ціна підключення до газу часто набагато вище, ніж ціна теплового насоса і його установки
3. Тепловий насос має великий термін експлуатації

Те, що опалювати тепловим насосом вигідніше ніж електрикою - це факт. Але наскільки велика ця вигода? Однозначної відповіді на це питання немає. Правда про теплових насосах така - в кожному конкретному випадку не обійтися без розрахунків. У деяких випадках можуть переважити недоліки теплових насосів, а в інших - переваги.

Щоб прорахувати нюанси потрібно знати, яке обслуговування потрібно в процесі експлуатації, скільки років в середньому працює обрана моді, яка кількість теплоти потрібно для обігріву квадратного метра (а в деяких випадках - кубічного метра). Якщо використовувати тверде паливо або газ - варто враховувати їх вартість і вартість обладнання (газового котла, печі, каміна і т.д.).

Практика показує, що середня економія при використанні теплового насоса грунт-вода і використанні теплих підлог становить 400-700% в порівнянні з електричними теплими підлогами.

Плюси і мінуси

Розглянемо окремо три види, які частіше використовують для опалення котеджів, будинків, дач і взагалі будь-якого приватного житла.

Повітряний тепловий насос: плюси і мінуси

Вартість повітряних теплових насосів нижче ніж у інших типів за рахунок простоти конструкції. По суті, це кондиціонер, але він має високу надійність, продуктивність і здатний працювати при екстремально низьких і високих температурах. Монтаж теплового насоса простий і не вимагає проведення складних робіт.

Чим холодніше на вулиці, тим нижче ефективність (ККД). При дуже низьких температурах (в залежності від моделі та виробника) перестає виробляти тепло. Є моделі, здатні працювати і при -35, але вони занадто дорогі.

Тепловий насос повітря-повітря, це той же кондиціонер. Але його вартість вище, адже він нормально функціонує при низьких температурах. Наприклад, середньої руки кондиціонер не буде ефективно працювати на обігрів при 0 градусів, а тепловий насос зможе не тільки обігрівати приміщення, але і дозволить заощадити.

Ще одна відмінність - повітряний тепловий насос має велику продуктивність і кращий ККД, ніж будь-який з кондиціонерів.

Внутрішній блок повітряного теплового насоса дуже схожий на внутрішній блок кондиціонера.

Водяні теплові насоси: за і проти

Температура в водоймі стабільна протягом року, тому ефективність роботи не залежить від погодних умов. Для відбору термальною енергії з озера, ставка або річки потрібно укладати трубопровід (поле), але це нескладний процес.

За рахунок погружаемого в воду поля і прокладки магістралі між ним і випарником вартість обладнання і монтажу дорожчає. Чим далі від теплового насоса знаходиться водойма, тим вище втрати енергії і нижче ККД.

І, звичайно, основний мінус - необхідна наявність водойми.

Чи не кожне водоймище може бути використаний як джерело тепла для теплового насоса вода-вода або вода-повітря. Якщо обсяг води невеликий, то вона буде переохолоджуватися і на трубопроводах утворюється полій. Вона буде своєрідною «шубою», яка не дозволить ефективно отримувати тепло.

Ідеальний варіант - встановлювати поле в проточній воді, тоді можна не турбуватися про температуру. Але не у всіх є річка поруч з будинком або дачею.

Ідеальне помста для установки водяного теплового насоса

Плюси і мінуси грунтових (геотермальних) теплових насосів

На рівні нижче 1-1,5 метра під поверхнею землі температура не змінюється протягом року. Тому продуктивність обладнання не залежить від того, літо на дворі або зима. На глибині грунт прогріта краще, ніж у водоймах взимку, тому ККД ґрунтових теплових насосів вище, ніж водяних.

Для прокладки труб потрібно бурити свердловини, або укладати трубопровід горизонтально. Це істотно здорожує процес монтажу в порівнянні з водяними тепловими насосами. Що стосується вартості обладнання - вона порівнянна з останніми.

Велику небезпеку для ґрунтового теплового насоса представляє неправильний розрахунок потужності. Якщо споживання тепла з землі буде високим, а площа поля або глибина і кількість свердловин - невеликими, грунт почне промерзати. Так як в грунті міститься волога, вона утворює крижаний кокон і доступ тепла припиниться.

Процес експлуатації грунтових установок відрізняється в кожному окремому випадку. Геотермальний тепловий має свої насос за і проти в залежності від багатьох факторів, таких як:

• Тип установки теплообмінника;
• Потужність теплового насоса;
• Необхідна температура теплоносія або води;
• Необхідна теплова потужність;
• Складність грунтів;
• Близькість грунтових вод;
• Клімат регіону.

Так відбувається укладання горизонтального поля для грунтового теплового насоса.

Система опалення на основі теплового насоса

Вироблену тепловим насосом теплову енергію можна використовувати як завгодно. Як правило, таке обладнання використовують для нагрівання води, яка далі йде на потреби гарячого водопостачання (кухня, ванна, лазня) і на опалення.

Практика показує, що краще використовувати теплу підлогу, ніж опалення за допомогою радіаторів. Крім того, що це м'яке тепло і не вимагає підігріву води до високої температури, є третя, і важлива з точки зору економії.

Чим нижче температура води, яку потрібно нагріти, тим вище ККД будь-якого теплового насоса. Якщо для радіаторів вода повинна бути прогріта до 50-55 градусів, то для теплих підлог - 30-35 градусів. Навіть якщо температура води на вході становить 1-2 градуси, то різниця в ККД складе близько 30%.

Нерідко для обігріву приміщень використовують повітря. Це особливо ефективно в регіонах, де температури не опускаються нижче 0, а також якщо використовувати тепловий насос в якості додаткового джерела теплової енергії.

Найзручніше для цього використовувати фанкойли , Але для їх монтажу доведеться або споруджувати підвісна стеля, або жертвувати естетикою. У разі якщо є припливна вентиляція, для подачі теплого повітря можна використовувати її.

Так відбувається установка фанкойлів під підвісні стелі.

Зараз теплові насоси не так широко поширені на території СНД, ніж в інших країнах. У нас як і раніше дешеві традиційні джерела тепла, такі як вугілля, газ і деревина. Але ситуація постійно змінюється і теплові насоси все частіше використовують для опалення будинків і нежитлових будівель.

Не забудьте поділитися публікацією в соцмережах!