• 1

  Что такое тепловой насос?

• 2

  Какие принципы работы теплового насоса?

• 3

  Виды тепловых насосов

• 4

  Плюсы и минусы тепловых насосов

На смену традиционным источникам тепла, которые обогревают жилые дома, коммерческие помещения, предприятия, приходят новые альтернативные генераторы тепловой энергии. Одним из которых является тепловой насос. Однако новый он для нас: в Европе и США ТН успешно используют уже несколько десятилетий, отапливают ими частные и многоквартирные дома, спорткомплексы, офисы, сельскохозяйственные объекты. Тогда как в Украине далеко не все пользователи знают, что такое тепловые насосы, зачем необходимо это оборудование и как оно работает.

Тепловой насос: что это такое?

Тепловой насос – это отопительный агрегат, который использует тепловую энергию окружающей среды для обогрева помещений. Он отбирает низкопотенциальное тепло из земли, воздуха, воды и превращает его в высокопотенциальное, необходимое для нагрева теплоносителя системы отопления. Поскольку источник тепла – окружающая среда, в процессе работы ТН не вырабатывает никаких вредных отходов, а для его функционирования не нужно топливо. При этом оборудование может не только обогревать дом, но и полностью удовлетворять потребность в горячей воде, а летом кондиционировать помещение.

ВАЖНО! Если вам необходим тепловой насос для отопления зимой и охлаждения летом, нужно выбирать модель с функцией реверс. Такое оборудование может отбирать тепло из земли, воздуха, воды для обогрева и сбрасывать его при кондиционировании в окружающую среду.

Принцип работы теплового насоса

Чтобы разобраться, что такое тепловой насос и как он работает, нужно вспомнить школьный курс физики, а точнее законы термодинамики. Первое, что важно помнить: тепло есть в окружающей среде даже при отрицательной температуре воздуха: до -273° по Цельсию или 0° по Кельвину осуществляется движение атомов и вырабатывается тепловая энергия. Принцип работы теплового насоса основывается на обратном термодинамическом цикле, где источник тепловой энергии с низким потенциалом – окружающая среда – вследствие совершения работы (использования электричества) передает в отопительный контур тепло с высоким потенциалом.

Происходит это так:

• 1
  Внешний контур, по которому циркулирует вода или рассол отбирает тепло из грунта, воды, воздуха и передает его на испаритель ТН – на внутренний контур.
• 2
  В испарители находится хладагент – фреон в жидком охлажденном состоянии. От тепла из внешнего контура он закипает (температура кипения фреона -40°С..-50°С) – превращается в газ и поступает на компрессор.
• 3
  Компрессор, используя электроэнергию, сжимает газ-хладагент, тем самым повышая его температуру до +60°С..+70°C и направляет на конденсатор.
• 4
  В конденсаторе фреон отдает тепло контуру отопления: остывает и переходит в жидкое состояние.
• 5
  Далее хладагент проходит через дроссельную заслонку, после которой давление снижается и в процессе фреон остывает. Через дроссель фреон возвращается в испаритель и процесс начинается сначала.

Принцип работы теплового насоса для отопления дома заключается в отборе тепла из окружающей среды и переносе его в систему отопления здания. Для функционирования ТН необходимо электроснабжение, но затраты электричества довольно экономные.

Какие виды тепловых насосов используют в Украине

Все виды тепловых насосов функционируют по одному принципу, но отличаются источниками тепловой энергии. Для получения тепла используют грунт, подземные или наземные водоемы, воздух, соответственно и ТН есть:

• Грунтовые (геотермальные);
• Водяные;
• Воздушные.

Геотермальные тепловые насосы отбирают тепло из грунта. Для этого необходимо обустроить внешний контур: вертикальные зонды или грунтовой контур.

Вертикальный зонд – это скважина (чаще несколько, связанных между собой) глубиной больше 15 метров, в которую устанавливают трубы с циркулирующим по ним рассолом. Глубина таких скважин может достигать и 150 метров, но ее обустройство стоит очень дорого из-за большой стоимости бурильных работ. Поэтому для снижения затрат бурят несколько сравнительно неглубоких скважин. Их количество и глубину рассчитывают, выходя из мощности оборудования и теплопотребностей здания.

Горизонтальный грунтовой контур – это трубы уложенные ниже уровня промерзания земли на глубине 2-4 метра. Общая длина труб вычисляется так же, как и глубина вертикального зонда: по мощности ТН и теплопотребностям.

ТН «вода-вода» в качестве источника тепла использует грунтовые или наземные водоемы. В зависимости от расположения источника отличаются типы тепловых насосов и способы обустройства внешнего контура.

Для получения тепла от подземной реки, бурят две скважины: первая (та, что выше по течению), для забора воды, вторая (ниже по течению) – для сброса.

Если источником тепловой энергии выступает озеро, речка или пруд, на дно водоема укладывают трубы ниже уровня промерзания. Монтаж такого контура допускается, если расстояние от водоема до ТН не превышает 100 метров.

Воздушные тепловые насосы – наиболее простое в монтаже оборудование. Для забора тепла используются мощные вентиляторы, которые направляют воздушные массы из улицы на испаритель агрегата. Такие ТН можно устанавливать не только в частных домах, но и в квартирах, офисах в многоэтажных домах.

Все типы тепловых насосов для отопления имеют свои нюансы, касающиеся монтажа, особенностей эксплуатации, поэтому подбирать оптимальный вид должны специалисты компании Теплософт.

Какие плюсы в использовании тепловых насосов

Для принятия решения об установке ТН у себя дома или на предприятии, не достаточно знать, что такое тепловой насос для отопления дома – важно также понимать, какие преимущества у этого оборудования. А их немало:

• Экономичность: чтобы агрегат выработал 3-5 кВт тепловой энергии, ему нужно использовать 1 кВт электрической.
• Экологичность: в процессе функционирования не выделяются вредные вещества.
• Безопасность: оборудование в ходе работы не использует никакого топлива, взрыво- или пожароопасных веществ, поэтому не нужна дополнительная вентиляция.
• Многофункциональность: подходит для отопления, ГВС и кондиционирования помещений. Наиболее эффективно работает, если монтаж системы отопления осуществляют с учетом особенностей функционирования ТН.  
• Долговечность: без капитального ремонта работает 15-20 лет.

Якщо у вас залишилися питання про тепловий насос: що це, як працює, який варіант підходить для вас - звертайтеся до фахівців компанії Teplosoft для більш докладної консультації.