- Монтаж системы
- Грунтовой тепловой насос: чем меньше мощность тем дешевле установка.
- Типы и конструкции
- Преимущества системы данного типа
- Принцип работы геотермального насоса
- Земля-вода
- Вода-вода
- Источники и принцип работы термального отопления
- Преимущества и недостатки насосов
- Как работает земляной тепловой насос и сколько стоит?
- Преимущества и недостатки геотермальных отопительных насосов
- Классификация тепловых насосов по характеристике сред
- Воздух-воздух
- Вода-вода
- Вода-воздух, воздух-вода
- Расплав (рассол)-вода
- Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, достоинства и недостатки
- Принцип работы и устройство
- Плюсы и минусы устройства
- Виды грунтовых систем по типу расположения теплообменника
- Тепловой насос «воздух-вода» для дома
- Как работают тепловые насосы воздух-вода?
- Достоинства и недостатки
- Расчет мощности установки
Монтаж системы
Геотермальное отопление загородного дома на этапе обустройства требует солидных денежных вложений. Высокая итоговая стоимость системы во многом обусловлена большим объемом земельных работ, связанных с монтажом контура нагревания.
С течением времени финансовые затраты окупаются, поскольку используемая в отопительный сезон тепловая энергия извлекается из земных глубин с минимальными затратами электроэнергии.
Монтаж горизонтального теплообменника геотермальной системы отопления
Для обеспечения отопления дома теплом земли необходим монтаж системы
- основная часть должна располагаться под землей или на дне водоема;
- в самом доме устанавливается только достаточно компактное оборудование и прокладывается контур радиаторного или напольного отопления. Оборудование, расположенное внутри дома, позволяет регулировать уровень нагрева теплоносителя.
Как выглядит геотермальное оборудование в доме При проектировании отопления за счет тепла земли, необходимо определиться с вариантом монтажа рабочего контура и типом коллектора.
Различают два типа коллекторов
- Вертикальный — погружается в грунт на несколько десятков метров. Для этого на небольшом расстоянии от дома требуется пробурить некоторое количество скважин. В скважины погружается контур (самый надежный вариант — трубы из сшитого полиэтилена).
- Недостатки: Большие финансовые затраты на бурение в грунте нескольких скважин глубиной от 50 метров.
Преимущества: Подземное расположение труб на глубине, где температура грунта отличается стабильностью, обеспечивает высокую эффективность работы системы. Кроме того, вертикальный коллектор занимает небольшую площадь земельного участка.
- Горизонтальный. Использование такого коллектора допускается в регионах с теплым и умеренным климатом, так как глубина промерзания грунта не должна превышать 1,5 метров.
- Недостатки: Необходимость использования большой площади участка (основной недостаток). Этот участок земли после укладки контура невозможно использовать под сад или огород, так как система работает с выделением холода при транспортировке хладагента, из-за чего корни растений будут перемерзать.
Преимущества: Более дешевые земельные работы, которые можно даже выполнить своими силами.
Горизонтальный и вертикальный тип коллектора Геотермальную энергию можно добывать, если уложить на дне непромерзающего водоема горизонтальный геотермический контур. Однако, это сложно осуществить на практике: водоем может быть расположен за пределами частной территории и тогда установку теплообменника нужно будет согласовывать. Расстояние от отапливаемого объекта до водоема должно составлять не более 100 метров.
Грунтовой тепловой насос: чем меньше мощность тем дешевле установка.
Стоимость инвестиций прямо пропорциональна тепловой мощности установки. Поэтому, несмотря на то, что коэффициент производительности насоса для грунтовых вод не уменьшается с приходом сильного мороза, стоит рассмотреть применение теплового насоса в бивалентной системе.
Проще всего оборудовать ее электрическим проточным нагревателем воды (как правило, предлагается в качестве дополнительного оборудования – для установки в корпусе теплового насоса). Затем определяется точка бивалентности и для нее определяется необходимая тепловая мощность насоса.
Если насос может отапливать дом, расположенный в III климатической зоне и принимается, что ниже температуры наружного воздуха -10 градусов по Цельсию может ее продвинуть электрический нагреватель, то его тепловая мощность может быть на 25% меньше от проектной тепловой нагрузки. На столько же меньше будет стоимость изготовления грунтового теплообменника.
В рассматриваемом примере вместо мощности 10,9 кВт, достаточно 8,2 кВт. А, в связи с этим, площадь горизонтального теплообменника может иметь 410 м2 вместо 545 м2 и глубина вертикального 164 м вместо 218 метров. Помимо более низкой цены, преимуществом является, следовательно, также меньше количество необходимого места.
Типы и конструкции
Если Вы решились установить отопление из земли, стоит обратить внимание на разновидности. Виды геотермального отопления отличаются, прежде всего, по типу теплообменника, выбор которого зависит от объективных факторов
От свойств конкретной местности и характеристик участка, где расположен дом, зависит могут использоваться три вида теплообменников
От свойств конкретной местности и характеристик участка, где расположен дом, зависит могут использоваться три вида теплообменников.
Первый вид представляет собой горизонтальный теплообменник, установка которого предполагает наличие свободного участка земли непосредственно у дома. Так, для отопления дома площадью 100 кв.м понадобится не менее 300 кв.м земли. Нужно уложить трубы в траншеи, имеющие на глубину ниже замерзания грунта.
Ко второму виду относится вертикальный теплообменник, использование которого не требует дополнительной местности и не наносит ущерба ландшафту приусадебной территории. Этот тип предполагает углубление специальных зондов внутрь скважин, созданных с помощью бурильного оборудования и имеющих параметры: глубины 100-150 м, диаметра 100-150 мм.
Третий вид составляют теплообменники, устанавливаемые в воде, что является наиболее экономичным вариантом сравнительно с дорогостоящими технологиями монтажа предыдущих систем. Правда, обязательным условием для установки такого отопления является наличие вблизи (не далее 100 м) водоема.
Как видим, каждый из видов геотермальных систем имеет свои особенности, оказывающие прямое влияние на выбор конкретного варианта. Так, если недалеко от дома расположен водоем, следует отдать предпочтение третьему виду, который считается наиболее выгодным по простоте монтажа и финансовым затратам.
Если возле дома есть достаточно неосвоенной земли, тогда можно установить горизонтальный теплообменник. А вот выбор в пользу вертикального вида потребует от Вас ощутимых денежных затрат и сложных бурильных работ.
Преимущества системы данного типа
Рассмотрим ряд особенностей:
- высокую эффективность, подтверждаемую высоким показателем КПД, и быструю окупаемость затрат;
- неограниченные запасы тепловой энергии земли;
- отсутствие необходимости создания и хранения запасов топлива, как при использовании традиционного отопления;
- автономность работы без контроля и вмешательства со стороны;
- безопасность и экологичность, исключающие использование углеродов и горючих элементов;
- возможность самостоятельного выбора типа системы, покупки ее элементов и монтажа.
Таким образом, отдав предпочтение отопительной системе на основе геотермального теплового насоса, Вы сможете получить неиссякаемый надежный и эффективный источник тепла на многие десятилетия.
Принцип работы геотермального насоса
Система тепловых насосов использует в своей работе геотермальные процессы. Ниже точки промерзания почвы грунт не охлаждается до минусовых температур. Более того по мере углубления температура грунта возрастает.
Станция получает и преобразует тепло земли, чтобы подогревать теплоноситель в системе отопления дома.
Работа оборудования выглядит следующим образом:
- Монтируется отбирающий тепловую энергию геотермальный контур. Он заполняется пропиленгликолем.
- Сам контур соединяется с вертикальными зондами, которые расположены в скважинах протяженностью 60-100 м. Вместо зондов могут использоваться горизонтальные коллекторы, которые укладываются глубже одного метра от поверхности.
- Жидкость циркулирует в замкнутом контуре между зондами и нагревается до температуры 5-6 градусов. После этого она поступает в приемник насосного оборудования.
- Теперь тепловой насос начинает работать, как и другие аккумуляторы тепловой энергии.
Насосный агрегат состоит из следующих элементов:
- В замкнутом контуре из труб циркулирует фреон, который преобразуется из жидкого состояния в газообразное.
- Модуль, соединяющийся с приемником насоса, называется испарителем. Здесь фреон испаряется и поглощает тепло, которое передает разогретый пропиленгликоль.
- Газообразный фреон поступает в компрессор насосного оборудования. Под высоким давлением газ разогревается до температуры +65°С и впрыскивается в конденсатор.
- В конденсаторе фреон переходит из газообразного состояния в жидкое. При этом жидкость оказывается разогретой до высокой температуры. Через стенки конденсатора тепловая энергия передается жидкому теплоносителю в системе отопления.
Земля-вода
Насосы типа земля-вода могут отличаться тепловой эффективностью в зависимости от варианта прокладки контура. Горизонтальный теплообменник закладывается ниже точки промерзания грунта, поэтому для его монтажа не понадобится бурильная техника, проект и тщательная планировка. Трубы укладывают на глубине более одного метра. Недостатком этого варианта является значительная протяженность контура. Например, для обогрева дома площадью 220 квадратов понадобится уложить трубы на территории площадью 600 м². Этот вариант подходит для домов с большой придомовой территорией.
Вертикальный теплообменник подразумевает установку геотермальных зондов с бурением скважин диаметром 15 см и глубиной 200 м. Плюсы метода заключаются в стабильной температуре в пределах +18°С на глубине скважины. К недостаткам можно отнести дороговизну работ.
Вода-вода
Тепловое насосное оборудование типа вода-вода бывает двух типов:
- Самым популярным решением является теплообменник, уложенный на глубине водоема. Большие затраты и масштабные работы в этом случае не понадобятся. Трубопроводы укладываются на дне пруда, озера или другого природного водоема, расположенного недалеко от дома. В реке трубы можно укладывать только после получения разрешения. Глубина водоема должна быть не меньше 3-х метров. Он должен находиться на расстоянии максимум 100 м от обогреваемого дома.
- Можно использовать артезианскую скважину. Откачанную воду прогоняют через тепловой насос. Но для сброса использованной воды нужно сделать вторую скважину. Это позволит поддерживать постоянное давление и равновесие в земных пластах.
Источники и принцип работы термального отопления
Для формирования отопления используются высокотемпературные и низкотемпературные источники грунтовой тепловой энергии. К первым относятся термальные источники с горячей водой, но встречается такой вид редко. Ко вторым можно отнести все прочие источники – воздух, землю, воду.
Энергия добывается посредством специального оборудования. Отопление тепловым насосом предусматривает монтаж прибора на поверхности, а теплообменник опускается в шахту, таким образом теплоноситель во внешнем контуре прогревается до температуры окружающей среды, в которую он заглублен, подается в тепловой насос. А отсюда концентрированное тепло транспортируется по трубопроводам и радиаторам в комнатах.
Габариты теплового насоса сравнимы с размерами обычной стиральной машины, для питания агрегату нужна электроэнергия. На 1 кВт потребления электричества насос вырабатывает до 5 кВт тепла.
Преимущества и недостатки насосов
Геотермальный тепловой насос для отопления дома дает владельцам следующие плюсы:
- Экономичность оборудования – главное его преимущество. Если сравнить расходы на другие энергоносители (газ, твердое топливо или электричество), то экономия получается существенной. Причем затраты на покупку и монтаж оборудования полностью окупаются в течение 5 лет максимум.
- Геотермальное оборудование можно назвать универсальным, ведь оно подходит не только для обогрева помещений, но и для их охлаждения. Если летом насос будет выполнять функции кондиционера, то обеспечивается существенная экономия электроэнергии.
- Долговечность насосного агрегата – еще одно преимущество. Само оборудование способно прослужить до 100 лет, но некоторые узлы нуждаются в ремонте раз в 30-50 лет.
К недостаткам тепловых агрегатов причисляют следующее:
- К прилегающей территории и самому оборудованию предъявляются определенные нормативные требования. Станции можно устанавливать не в каждой местности. Перед установкой нужно провести геологоразведку территории и сделать выводы о целесообразности применения тепловых насосов.
- На покупку оборудования и его монтаж нужно выложить около 5400-7700$ (350-500 тысяч рублей). Не у всех владельцев частных домов есть такие средства. Но иногда можно воспользоваться программой льготного кредитования или помощью государства.
- В течение первого года после монтажа циркуляция теплоносителя ухудшается из-за проседания трубы для геотермального контура. Это способствует снижению теплоотдачи. Именно поэтому через год приходится проводить аудит системы, что вынуждает хозяев повторно облагораживать территорию после проведения работ.
Как работает земляной тепловой насос и сколько стоит?
Принцип действия обычно основан на смеси воды и антифриза, которая закачивается в область земляного массива.
Благодаря этой смеси поглощается солнечная энергия, запасённая в массиве земле. Тепло извлекается посредством использования технологий сжатия и расширения и в качестве энергетического потенциала может применяться для отопления частного дома.
Объёмная доля собранного теплового ресурса напрямую зависит от производительности (количества труб, длины и глубины вырытых траншей), а также от характеристик почвы.
Практика показывает, что глинистая почва способна удерживать больше тепла, чем песчаная. Перед проектированием и сооружением земляного теплового насоса, как правило, выполняется тщательное изучение состояния грунта.
Согласно некоторым оценкам специалистов по энергосбережению, стоимость установки типовой системы земляного теплового насоса в частном доме на три-четыре спальни, составит около 800 000 рублей.
Между тем общепринятая «бюджетная» величина составляет примерно 1 млн. руб. за 1 кВт мощности. Для частного дома площадью 400 м² на четыре спальни, построенного в соответствии стандартам строительных норм, потребуется тепловой насос мощностью не менее 8 кВт.
Непосредственно тепловой насос оценивается в 500–600 тыс. руб. Общий баланс земляной системы включает ещё стоимость сооружения в целом. Сумма под инсталляцию нередко значительно варьируется в зависимости от условий местности.
При помощи информации: Wikipedia ; Homebuilding
Преимущества и недостатки геотермальных отопительных насосов
Следует начать с отрицательных сторон:
- Высокие требования к нормативным параметрам прилегающих территорий. Станцию нельзя установить в любой точке, сначала требуется проведение геологической разведки, определение целесообразности использования оборудования.
- Высокая цена. Разовые вложения превышают возможности многих хозяев. Есть вариант воспользоваться государственной помощью, но она выдается только определенной группе льготников.
- Перемены положения контура в первый год использования. Трубы проседают, снижается скорость циркуляции пропиленгликоля, что приводит к уменьшению показателей теплоотдачи, СОР.
Достоинства оборудования:
- Экономичность. Не требуется запасаться твердым топливом, подводить газовую магистраль. Потребление электроэнергии минимальное. Затраты могут окупиться уже через 5 лет.
- Функциональность. Вся система работает на обогрев зимой и кондиционирование летом. Это удобно и не придется обустраивать еще одну систему.
- Длительный срок службы. Сам насос работает 100 лет, но некоторые узловые детали меняются раз в 30-50 лет, что намного реже, чем любое другое оборудование.
Следует знать, что в европейских странах геотермальные насосы применяются для получения тепла не только для жилых домов, но и производственных, промышленных предприятий. Экономическая выгода становится более явной, если учесть длительность срока службы, а также минимальные расходы на обслуживание и ремонт системы – последнее практически исключено, так как все узлы надежно заглублены в грунт или воду и не подвергаются механическим воздействиям.
Классификация тепловых насосов по характеристике сред
Классификация теплонасосов достаточно объемна. Устройства делятся по роду рабочего тела, принципу изменения его физического состояния, использованию устройств преобразования, характеру необходимого для работы энергоносителя. Если учесть, что на рынке представлены модели с разнообразными комбинациями классификационных критериев, становится понятно, что достаточно трудно перечислить все. Однако можно рассмотреть основные принципы группового деления.
От параметров источника тепла и среды-получателя зависит монтаж, конструкция, а также конечные характеристики теплового насоса. Сегодня предлагается несколько типов инженерных решений.
Воздух-воздух
Теплонасосы воздух-воздух — самые распространенные устройства. Они компактны и достаточно просты. На механике такого типа работают бытовые кондиционеры с режимом отопления. Принцип действия прост:
- уличный теплообменник охлаждается ниже температуры воздуха и отбирает тепло;
- после сжатия поступающего фреона в радиатор его температура сильно возрастает;
- вентилятор внутри комнаты, обдувая теплообменник, обогревает помещение.
Отбор энергии окружающей среды не обязательно производится внешним теплообменником. Для этой цели воздух может нагнетаться в расположенный в комнате блок. Именно так работают некоторые канальные системы.
Если в кондиционере происходит сжатие и расширение фреона, то в вихревых теплонасосах используется простой воздух. Механика работы аналогична: до поступления во внутренний теплообменник газ сжимается, а отдав энергию — задувается интенсивным потоком в камеру отбора тепла.
Вода-вода
Теплонасос типа вода-вода работает по тому же принципу, что и другие установки. Отличаются только среды передачи энергии. Оборудование оснащается погружными зондами, чтобы даже в условиях жесткой зимы добраться до горизонта грунтовых вод с положительной температурой.
В зависимости от потребностей отопления, теплонасосные системы вода-вода могут быть совершенно разного размера. К примеру, начиная от нескольких скважин, пробуренных вокруг частного дома, заканчивая расположенными непосредственно в водоносном слое теплообменниками большой площади, которые закладываются на этапе строительства здания.
Теплонасосы вода-вода отличаются большей производительностью и эффективной мощностью отдачи. Причина — в повышенной теплоемкости жидкости. Слой воды, в котором расположен зонд или теплообменник, быстро отдает энергию, а благодаря огромному объему незначительно снижает свои характеристики, способствуя стабильной работе системы. Также оборудование вода-вода отличается повышенным КПД.
Совет! В определенных условиях схема вода-вода может обойтись без промежуточных узлов в виде накопительных баков отопительной сети. Правильно оценивая существующие климатические условия и выбирая мощность установки, в доме устанавливается водонагреватель с тепловым насосом и организуется эффективная система теплый пол.
Вода-воздух, воздух-вода
Комбинированные системы нужно выбирать особенно внимательно. При этом тщательно оцениваются существующие климатические условия. Например, цикл теплового насоса класса вода-воздух имеет хорошую эффективность для отопления в регионах с сильными морозами. Система же воздух-вода в связке с теплым полом и накопительным бойлером вторичного нагрева способна показать максимальные результаты экономии на территориях, где температура воздуха редко падает ниже -5…-10 градусов.
Расплав (рассол)-вода
Теплонасос данного класса — своеобразный универсал. Он может применяться буквально везде. Показатели его полезной тепловой мощности постоянны и стабильны. Принцип работы рассольно-водного устройства основан на отборе тепла, прежде всего, из почвы, имеющей нормальные показатели влажности или заболоченной.
Расчет теплового насоса класса рассол-вода делается по уровню потребности в энергии для отопления. Методик ее количественного определения предостаточно
Можно произвести максимально четкий расчет, принимая во внимание материал стен дома, конструкции окон, характер почвы, средневзвешенную температуру воздуха и многое другое
Производители рассольно-водных систем предлагают различные варианты моделей, отличающихся мощностью потребления узла преобразования, конструкцией и габаритами внешних теплообменников, параметрами выходного контура. Выбрать оптимальный теплонасос по заранее сформированному списку требований несложно.
Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, достоинства и недостатки
Образец подобного тепловому насосу устройства есть в каждом доме – это холодильник. Он вырабатывает не только холод, но и тепло – это заметно по температуре задней стенки агрегата. Подобный принцип заложен и в тепловом насосе – он набирает термальную энергию из воды, земли и воздуха.
Принцип работы и устройство
Составляющие отопительной системы
Система работы устройства следующая:
- вода из скважины или водоёма проходит через испаритель, где её температура падает на пять градусов;
- после охлаждения жидкость попадает в компрессор;
- компрессор сжимает воду, увеличивая её температуру;
- нагретая жидкость перемещается в теплообменную камеру, где отдаёт своё тепло системе отопления;
- остывшая вода возвращается к началу цикла.
Система отопления с тепловым насосом
Системы отопления на основе теплонасосных установок имеют три составные части:
- Зонд – змеевик, расположенный в воде или земле. Он собирает тепло и передаёт его в устройство.
- Тепловой насос – прибор, извлекающий термальную энергию.
- Сама система отопления, включающая теплообменную камеру.
Плюсы и минусы устройства
Сначала о положительных сторонах подобного отопления:
Тепловой насос не требует никакого специального ухода или расходных материалов
- Универсальность. Эта отопительная система может устанавливаться в любой местности. Особенно это актуально для удалённых районов, где отсутствуют газовые магистрали. При невозможности подключения электроэнергии насос может работать на дизельном или бензиновом двигателе.
- Полная автоматизация. В систему не нужно добавлять воду или следить за её работой.
- Экологичность и безопасность. Теплонасосная установка не производит никаких отходов и газов. Устройство не может случайно перегреться.
- Такой агрегат может не только отапливать дом зимой при температуре воздуха до минус пятнадцати градусов, но и охлаждать его летом. Такие функции есть в реверсивных моделях.
Принцип реверсивности в работе теплового насоса
Есть у этой системы и свои недостатки, о которых нельзя не упомянуть:
- Цены. Тепловой насос для отопления дома – не дешёвое удовольствие. Окупится эта система не раньше, чем через пять лет.
- В местности, где зимняя температура опускается ниже пятнадцати градусов мороза, для функционирования устройства потребуются дополнительные источники тепла (электрические или газовые).
- Система, забирающая тепловую энергию из земли, нарушает экосистему участка. Урон не значительный, но следует это учитывать.
Устройство забирает тепло из грунта, понижая его температуру, это может неблагоприятно сказаться на корневой системе деревьев и кустарников
Виды грунтовых систем по типу расположения теплообменника
Ключевой элемент геотермального насоса – грунтовый теплообменник. Благодаря ему тепловой насос получает низкопотенциальное тепло грунта.
Существует 3 типа устройств:
Горизонтальные
Монтаж этого теплообменника самый простой. Но существенный недостаток – расположение на солидной площади.
Раскладка такого теплообменника осуществляется на глубине ниже уровня промерзания грунта, обычно от 1 до 3 м в зависимости от географической местности и типа грунта. Поэтому грандиозных земляных работ для его монтажа не требуется.
Шаг укладки труб не должен быть меньше 0,7 м для эффективной работы коллектора. Рекомендуется использовать контур общей длинной не более 150 м из-за большого гидравлического сопротивления. При применении нескольких контуров необходимо стараться, что бы каждый из них был примерно одинаковой длины.
Вертикальные
Располагаются такие теплообменники на глубину от 20 м. Температура там стабильна на протяжении всего года и равна 8-10 градусов, она поддерживается благодаря геотермальной энергии недр. Для получения энергии используют вертикальные грунтовые теплообменники называемые «Зондами».
Их погружают в скважины глубиной 20-300 м и диаметром 120-200 мм. Обычно используют пластиковую трубу диаметром от 32 мм.
Теплосъем с вертикального теплообменника выше, чем у горизонтального и принимается в среднем 50 Вт/м. Однако реальное значение может сильно отличатся, и зависит от влажности породы и наличия грунтовых вод.
Теплообменники типа «корзина» и «спираль»
Они объединяют в себе свойства горизонтальных теплообменников и способ установки, напоминающий вертикальные теплообменники.
Такие устройства укладываются на глубину до 5 м. Существуют так же некоторые другие модификации грунтовых теплообменников геотермальных тепловых насосов.
Тепловой насос «воздух-вода» для дома
Особенностью систем «воздух-вода» является сильная зависимость температур теплоносителя в системе отопления от температуры источника — наружного воздуха. Эффективность подобного оборудования постоянно изменяется как в сезонном отношении, так и в погодных условиях. В этом проявляется существенное отличие аэротермальных систем от геотермальных комплексов, чья работа стабильна в течение всего срока службы и не зависит от внешних условий.
Кроме того, тепловые насосы типа «воздух-вода» способны как обогревать, так и охлаждать воздух в помещениях, что делает их востребованными в регионах с относительно холодными зимами и жарким летом. В целом, использование подобных систем наиболее эффективно в относительно теплых районах, а для северных областей требуется дополнительные средства обогрева (обычно используются электронагреватели).
Как работают тепловые насосы воздух-вода?
В основе работы теплового насоса типа «воздух-вода» положен принцип Карно. Говоря более понятным языком, используется конструкция фреонового холодильника. Хладагент (фреон) циркулирует в замкнутой системе, проходя последовательно стадии:
- испарения, сопровождающегося сильным охлаждением
- подогрева от тепла поступающего наружного воздуха
- сильного сжатия, при котором его температура становится высокой
- конденсации с переходом в жидкое состояние
- прохода через дроссель с резким падением давления и испарением
Для нормальной циркуляции хладагента необходимо иметь два отделения — испаритель и конденсатор. В первом температура низкая (отрицательная), для нагрева используется тепловая энергия из воздуха окружающей среды. Второе отделение служит для конденсирования хладагента и передачи тепловой энергии в теплоноситель системы отопления.
Роль поступающего извне воздуха — передача тепла в испаритель, где температура очень низкая и требует повышения для предстоящего сжатия. Тепловая энергия воздуха имеется даже при отрицательных температурах и сохраняется до тех пор, пока не произойдет понижение температуры до абсолютного нуля. Низкопотенциальные источники тепловой энергии позволяют получать высокую эффективность системы, но при сильном понижении наружной температуры до -20°C или – 25°C система останавливается и требует подключения дополнительного источника обогрева.
Достоинства и недостатки
Достоинствами тепловых насосов «воздух-вода» являются:
- простота установки, отсутствие земляных работ
- источник тепловой энергии — воздух — имеется везде, он доступен и совершенно бесплатен. Для работы системы требуется только электропитание для циркуляционного оборудования, компрессора и вентилятора
- тепловой насос можно конструктивно объединить с вентиляцией, что позволить существенно повысить эффективность работы обеих систем
- отопительная система безвредна для окружающей среды и не опасна в эксплуатационном отношении
- работа системы практически бесшумна, может управляться при помощи систем автоматики
Недостатками теплового насоса «воздух-вода» являются:
- ограниченность применения. Бытовые модели ТН требуют подключения дополнительных систем отопления уже при -7°C, промышленные образцы способны держать температуру до -25°C, что для большинства регионов России слишком мало
- зависимость эффективности системы от температуры наружного воздуха делает работу системы нестабильной и требует постоянной перенастройки режимов функционирования
- для питания вентиляторов, компрессоров и прочих устройств требуется подключение к стабильному источнику электроэнергии
Планируя использование подобной системы отопления и ГВС, необходимо учитывать эти особенности.
Расчет мощности установки
Порядок расчета мощности установки сводится к определению площади дома, подлежащей обогреву, подсчету необходимого количества тепловой энергии и подбору оборудования, соответствующего полученным значениям. Излагать подробную методику расчета нет смысла, поскольку она чрезвычайно сложна, требует знания многих параметров, коэффициентов и прочих значений. Кроме того, нужен опыт выполнения подобных расчетов, иначе результат окажется совершенно ошибочным.
Для решения проблемы рекомендуется использовать онлайн-калькулятор, найденный в сети. Пользоваться им легко, надо лишь подставить в окошечки свои данные и получить ответ. Если появились сомнения, расчет можно продублировать на другом ресурсе, чтобы получить сбалансированные данные.