Использование теплового насоса

Что эффективнее, тепловые насосы, использующие тепло окружающего воздуха, или тепловые насосы, использующие теплоту грунта? Скорее всего, коэффициент полезного действия у двух видов тепловых насосов будет одинаковым. Это не будет считаться критерием, по которому можно будет отдать предпочтение тому или иному типу насосов. Но первый тип будет намного дешевле второго в плане его монтажа и обслуживания. Да и контурное заземление здесь не потребуется. Еще один плюс в пользу тепловых насосов с потреблением тепла из воздуха – это возможность использования его в системе горячего водоснабжения.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы данных насосов основан на процессе выделения энергии, в данном случае тепла, при сжатии хладагента, который закачан в систему самого насоса. Через теплообменник, который расположен снаружи дома и получает энергию с низкой температурой, хладагент, сжимаясь, вырабатывает энергию с высокой температурой, которая передается в систему отопления или систему горячего водоснабжения. В эти системы вставляют как один насос, так и несколько насосов, но с единым пультом управления.  Вырабатываемая мощность варьируется от 4 до 30 квт.

Тепловые насосы, источником тепла которых является тепло грунта, имеют один минус – для них необходимо определенное открытое пространство, поэтому их использование может быть ограничено при строительстве домов. Насосы, использующие тепло воздуха, сегодня предпочтительнее, так как занимают небольшое место на стене дома. Да и контурное заземление для этих агрегатов не обязательно.

В настоящее время мировые производители тепловых насосов предлагают широкий выбор своей продукции, мощность которых колеблется от 6 до 12 квт, а это позволяет полностью обеспечить загородный дом теплом и горячей водой. Разработчики тепловых насосов гарантируют, что эти устройства будут прекрасно работать даже при температуре окружающего воздуха -200 градусов по шкале Цельсия. И это подтверждается научными исследованиями, ведь даже в самую холодную зимнюю ночь в воздухе выделяется огромное количество тепла или, как говорят в научных кругах, термической энергии.
Еще раз повторимся, что с наружной стороны дома расположен только теплообменник, в который поступает жидкий хладагент. Из холодного воздуха, который прогоняется с помощью вентилятора через теплообменник, хладагент забирает тепло, превращаясь в газ. Далее газообразный хладагент поступает в компрессор, где при помощи давления повышается его температура. Температура обычно достигает 100 градусов. Кстати, в запорном клапане стоит сенсор или датчик, который гарантирует, что жидкий хладагент возьмет в себя именно столько энергии, сколько необходимо для перехода в газообразное состояние. После компрессора, где достигнута нужная температура пара, он поступает в конденсатор. Конденсатор – это тоже теплообменник, через который проходит вода для отопления или горячего водоснабжения. Пар отдает тепло воде, превращаясь в жидкое состояние, и опять возвращается в теплообменник, который расположен снаружи дома. Цикл завершен, и начинается новый оборот хладагента. В процессе прохождения всего цикла хладагент насыщается парами воды, поэтому в системе теплового насоса есть фильтр, который удерживает и собирает влагу со всей системы. Этот фильтр расположен перед запорным клапаном, который выполняет одну единственную функцию – понижение давления хладагента, что так же влияет на понижение температуры.
Обычно тепловые насосы устанавливаются во вновь строящихся зданиях или зданиях, проходящих капитальный ремонт и реконструкцию. Установка насосов в действующих зданиях сопряжено с некоторыми проблемами, поэтому решение по установке тепловых насосов остается за специалистами. Сегодня этот тип насосов предлагается для обогрева воды в бассейнах.

Положительных качеств у тепловых насосов, использующих тепло воздуха, много.

Предлагаем неполный список этих преимуществ:

1. Сравнивая насосы с газовыми и масляными бойлерами, можно отметить, что выброс углеродов в таких системах в два раза ниже. А если заменить электричество другим видом энергии, к примеру, энергией ветряков или солнечных батарей, то этот показатель можно свести к нулю.

2. Энергетические затраты на обогрев воды самые низкие.

3. Если сравнивать электрическую систему обогрева и аналогичную систему обогрева с помощью теплового насоса, то соотношение в расходах составляет 4:1.

4. Коэффициент полезного действия насосов практически равен КПД газовых бойлеров или разница между ними несущественна.

5. Тепловые насосы могут работать длительное время без ремонта, этому способствует отсутствие большого количества подвижных частей в его конструкции.

6. Тепловые насосы работают на электричестве, поэтому для его пользователей нет большой опасности во время эксплуатации.

7. Тепловые насосы можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения. Среда воздействия, как вода, так и воздух.

8. Насосы могут быть использованы в комплексе с солнечными панелями или напольными панелями, относящимися к экологически чистым энергиям.

9. Было принято решение, что с 2009 года будут выдаваться гранты на этот вид получения тепловой энергии.

10. Сравним шумовые показатели работы тепловых насосов с другими бытовыми приборами. Насос с использованием тепла воздуха вырабатывает 45-51 дБ. Посудомоечная машина – 55-70 дБ. Холодильник – 50 дБ. Бесшумность во время работы – неплохой показатель для такого устройства.

11. Тепловой насос с источником тепла из воздуха состоит из двух частей. Наружный может находится от внутреннего на расстоянии тридцати метров.

12. Простота в установке и монтаже делают этот тип насосов самыми дешевыми. Нет необходимости строить всевозможные помещения для хранения топлива, проводить земляные работы с помощью тяжелой техники, подключаться, например, к газораспределительным сетям и тому подобное. Источник электроэнергии будет достаточен, чтобы начать эксплуатацию данного агрегата.

13. Практикой доказано, что срок окупаемости насосов всего пять лет. Если периодически проводить профилактические осмотры, то насосы, использующие тепло окружающего воздуха, будут эффективно работать не менее двадцати лет.
Тепловые насосы обогревают воду в системе отопления и горячего водоснабжения до температуры 55 градусов по шкале Цельсия. Это достаточно для комфортного проживания человека. Для увеличения температуры воздуха внутри помещения можно использовать традиционную систему отопления в комплексе с тепловыми насосами.

Отопление тепловым насосом

Чтобы применять тепловые насосы для обогрева помещений с большой площадью и объемом, необходимо устанавливать несколько внешних блоков, емкостью для горячей воды, которая будет находиться под давлением – это так называемая нагнетательная система. Все основные элементы системы, в том числе и трубы, расположены внутри здания.

Все вращающиеся элементы тепловых насосов, источником которых является воздух, расположены снаружи здания. Это облегчает все работы по его обслуживанию, проведению технического осмотра и профилактике.