ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ > Тепловые насосы > Украина Отопление > Электроотопление

Тепловой насос для отопления – принцип действия, виды, правила выбора

Автономная система отопления частного дома в большинстве случаев самостоятельно вырабатывает необходимую для обогрева тепловую энергию. Для этой цели применяется котел, работающий на электричестве, газе, угле, дровах или солярке. В отличие от них тепловой насос функционирует по совершенно иному механизму. Он сам не производит, но только перекачивает тепло из бесплатного и безлимитного ресурса – недр земли, воды или воздуха.

Тепловой насос – принцип действия

Современный бытовой насос для отопления загородного дома работает по тому же самому принципу, что и обычный холодильник, только в обратном порядке. С помощью теплоносителя он забирает тепло у окружающей среды и переносит его в помещение. Источником тепла выступает, буквально то, что у каждого лежит под ногами, а также окружает повсюду. Это земля, вода и воздух. Бытовые тепловые насосы воздух-вода например подразумевают что перекачка тепла передается от воздуха к воде, источником тепла является наружный воздух, а потребителю тепло(или холод) передается внутри помещения через воду в радиаторах отопления или фанкойлах... Но чаще источником тепла является "земля или вода", подробнее ниже.

Дело в том, что в период даже лютых холодов земля или вода никогда не промерзает полностью. Например, ниже отметки промерзания находится масса грунта с постоянной круглогодичной температурой около 5-7 градусов. Тепловая энергия недр или водоема передается погруженным в нее трубам, которые через стенки в свою очередь отдают ее циркулирующему по ним теплоносителю.
Работает тепловой насос на обогрев дома по следующему алгоритму:

1. Теплоноситель, проходя по подземной или подводной траектории трубопровода, нагревается до температуры грунта или воды.
2. Далее поднимаясь к оборудованию тепло передается на блок-испаритель с хладагентом.
3. Последний испаряется и поступает в парообразном виде в соседний модуль-конденсатор.
4. Здесь хладагент снова конденсируется, переходя в жидкую фазу, но при этом разогревается в 5-6 раз выше изначальной температуры – по естественному закону перехода фаз «жидкость-пар-жидкость».
5. Тепло от испарителя передается внутреннему контуру системы обогрева дома – на теплые полы и фанкойлы.

Тепловой насос при необходимости может работать в обратном направлении – то есть на охлаждение жилища в жару. Главное же преимущество его применения заключается в существенной экономии расхода электроэнергии. КПД прибора составляет 400-500%. Обуславливается это прежде всего тем, что агрегат не производит тепловую энергию из какого-либо энергоресурса (электричества, газа, дров), а просто переносит ее из недр земли или водоема.

Параллельно с этим видом отопления, как и с любым другим, часто используют увлажнители воздуха: mycond.ua/product-category/osushenie-i-uvlazhnenie/uvlazhniteli - они необходимы для поддержания комфортной влажности в помещении, т.к. при отоплении воздух "сушится"...

Разновидности тепловых насосов

Классифицируются тепловые насосы для отопления загородного дома по нескольким признакам.
По способу передачи тепла они разделяются на 2 вида:

• Компрессионные. Основаны на традиционном принципе действия – испарения-конденсации хладагента.
• Абсорбционные. В основе применяется взаимодействие между хладоном и абсорбентом. Являются более совершенными и эффективными.

По типу среды, из которой происходит забор тепловой энергии, устройства делятся на 3 модификации:

1. Геотермальные – из земли или водоема.
2. Атмосферные – из воздуха.
3. Использующие вторичное тепло – воды, воздуха, стоков и проч.

Кроме того, по типу теплового контура насосы для отопления дома подразделяются на следующие разновидности:
• «Воздух-воздух». Перерабатывает окружающий воздух, забирая у него тепло и отдавая в помещение.
• «Вода-вода». Получает тепловую энергию от почвенных вод, передавая его на контуры отопления и ГВС.
• «Вода-воздух». Теплоноситель нагревается за счет глубинных зондов и скважин, отдавая тепло через воздушную систему обогрева.
• «Воздух-вода». Тепло из окружающей атмосферы передается на воду для отопления.
• «Грунт-вода». Тепловая энергия собирается из грунта трубами с теплоносителем и передается на воду отопительного контура.
• «Лед-вода». Тепло для обогрева теплоносителя в системе отопления высвобождается при замораживании воды.
При всей высокой эффективности, дешевизны и практически неисчерпаемости энергоресурса тепловые насосы имеют 2 явных недостатка – высокие изначальные затраты на покупку и установку оборудования и относительно низкий уровень нагрева теплоносителя. Поэтому традиционные радиаторы в системе обогрева не применимы – вместо них используются фанкойлы или теплые полы.

Советы по выбору

При выборе теплового насоса для отопления своего жилища необходимо учесть такой ряд рекомендаций:
1. В районах с умеренным или северным климатом лучше всего подходит вариант, обогревающий за счет тепла земляных недр.
2. Если дом расположен на возвышенности, на участке с большим уклоном или скальном грунте, то оптимальным станет вертикальный способ установки подземных труб с теплоносителем.
3. В регионе с незначительными изменениями сезонных разниц температуры и относительно теплым климатом лучших вариантом станет система типа «воздух-вода».
В условиях сурового климата для гарантированного теплоснабжения дома лучше всего установить комбинированную систему – когда тепловой насос дополняется одним из традиционных способов отопления – на газовом, электрическом или дровяном котле.