Поиск товараТепловые насосы — современная технология, позволяющая создать эффективную, экономичную и экологичную систему отопления, кондиционирования и подогрева воды. При выборе оборудования опираются на ряд критериев, включая мощность, энергоэффективность, функциональность и особенности обслуживания, однако ключевым фактором является источник энергии, из которого устройство забирает тепло. Понимая, для чего нужен тепловой насос и в каких условиях он будет эксплуатироваться, сделать выбор значительно проще.
Особенности тепловых насосов
Для грамотного выбора оборудования важно получить представление о том, что такое тепловой насос и как он устроен. Такие системы состоят из компрессора, двух теплообменников, работающих как конденсатор и испаритель, а также элементов автоматики и соединительной арматуры. В самой системе находится хладагент, за счет которого обеспечивается как нагрев, так и охлаждение.
Работа теплового насоса строится следующим образом:
- Устройство забирает тепло от источника энергии посредством хладагента, который испаряется при сниженных температурах.
- Хладагент конденсируется и передает тепло в систему отопления или ГВС.
- При необходимости возможен обратный забор тепла — от менее нагретого объекта к более нагретому.
Благодаря такому устройству, важным преимуществом тепловых насосов становится высокая эффективность при минимальных энергозатратах. Если тип оборудования по источнику энергии выбран правильно, создание комфортной среды в дома требует намного меньше расходов.
Классификация оборудования по используемому источнику энергии
Производители предлагают три вида тепловых насосов для отопления дома – «грунт-вода», «вода-вода» и «воздух-вода». У каждого типа оборудования своя технология установки и принципы работы, с которыми стоит ознакомиться хотя бы поверхностно, чтобы принять верное решение о покупке.
Тепловой насос «грунт-вода»
Температура грунта как на поверхности, так и небольшой глубине чаще всего положительная, и насосы извлекают это тепло для дальнейшей передачи в контуры ГВС и отопления. Если возле дома есть достаточно большой земельный участок, устройство такой системы становится возможным.
Тепловые насосные станции, использующие грунт как источник, устанавливают следующим образом:
- Трубы горизонтального коллектора укладывают в вырытые экскаватором котлованы и траншеи.
- На небольших участках бурят вертикальные скважины на расстоянии 6-8 метров друг от друга.
- Для теплосъема используют пруд или иной водоем достаточной глубины, в который укладывают кольца трубного коллектора — это возможно, если водоем не замерзает полностью
Место укладки коллектора в грунт нельзя затенять кустами, деревьями или хозяйственными постройками — для эффективной работы теплового насоса необходим максимально возможный прогрев солнцем.
Плюсы:
- Нагрузки по подогреву воды и созданию комфортного микроклимата в доме покрываются полностью.
- Энергозатраты наиболее низкие по сравнению с другими типами тепловых насосов.
- Коэффициент производительности COP высокий и стабильный.
- Система работает тихо, управление понятное и простое.
- Срок эксплуатации – до нескольких десятков лет.
Минусы:
- Стоимость установки и самого оборудования значительно выше, чем для других видов тепловых насосов.
- Монтаж системы очень трудоемкий, и выполнять его могут только специалисты.
Недостатки тепловых насосов «грунт-вода» также компенсируются отсутствием необходимости решать множество юридических вопросов – от согласования проекта до получения разрешения на установку.
Тепловые насосы «вода-вода»
Принцип работы теплового насоса «вода-вода» строится на использование водоемов или грунтовых вод со стабильной положительной температурой для забора тепла. Оптимальными источниками считаются незамерзающие пруды, озера и даже моря, а также водные горизонты, залегающие на минимальной глубине.
Для установки системы бурят скважины, через которые вода подается в контур теплонасоса. После отъема тепла и его передачи в помещение охлажденный источник энергии сбрасывается через другую скважину. Также применяется технология, при которой насосная станция забирает воду из одной точки водоема и возвращает ее в другую. В этом случае необходимы постоянное наличие источника тепла в значительных объемах, регулярная очистка воды и установки высокой мощности.
Перед началом монтажа ТН «вода-вода» обязательно проводят теплотехнический расчет, позволяющий правильно определить необходимое количество скважин. Так как оно может меняться, такие проекты легко адаптировать как для частных домов, так и для промышленных объектов.
Плюсы:
- Коэффициент производительности COP высокий, оборудование отличается оптимальной энергоэффективностью.
- Стоимость водяных тепловых насосов и установки такого оборудования ниже, чем у станций «грунт-вода».
- Не требуются подключение и установка котельных.
- Работу оборудования легко отслеживать.
Минусы:
- Энергоэффективность высокая, но все же ниже, чем у грунтовых ТН.
- Оборудование необходимо регулярно обслуживать во избежание засоров и поломок.
- Внезапное замерзание водоема из-за климатических аномалий может привести к отказу системы.
Кроме того, законодательство по использованию недр для установки тепловых насосов в частных домах пока не проработано до конца, поэтому с согласованием проекта могут возникнуть сложности.
Тепловой насос «воздух-вода»
Принцип работы теплового насоса «воздух-вода» для отопления дома достаточно простой и очевидный: система извлекает тепло даже из прохладного наружного воздуха и при необходимости приумножает его до момента передачи в ГВС и систему отопления. Усредненные расчеты показывают, что такие системы выдают до 5кВт тепла при затрате 1 кВт электроэнергии.
Модели, использующие воздух как источник тепла, состоят из одного либо нескольких блоков. Элементы для забора воздуха устанавливают снаружи дома, для отдачи – на полу или на стене помещения. Для подогрева воды такие ТН оснащают встроенным баком для ГВС, баками-накопителями или отдельно стоящими бойлерами.
Возможна совмещенная работа теплового насоса «воздух-вода» с низкотемпературными нагревательными контурами — радиаторами, фанкойлами и теплыми полами для достижения оптимальной эффективности и создания комфортного микроклимата в помещении. Оборудование обеспечивает полноценную регулировку конвекционных потоков, направляя их в зону пребывания людей.
Однако в использовании такого оборудования есть особенности, которые важно учесть при оценке целесообразности его использования. Одна из них — зависимость от температуры наружного воздуха: чем он ниже, тем больше энергии потребуется для получения тепла в нужных объемах. Тепловой насос «воздух-вода» может работать и в морозную погоду, однако добиться высокой эффективности в таких условиях крайне сложно.
Для таких случаев используют многоуровневые решения — в том числе установку насосных станций с альтернативными системами. Это могут быть твердотопливные или газовые котлы, а также электронагреватели. Синхронизация теплового насоса с газовым котлом считается наиболее рациональным методом, поскольку он значительно повышает энергоэффективность: альтернативная система включается только при очень низких температурах, когда насос действительно не справляется, а в теплые зимы ее запуск может вообще не потребоваться.
Несмотря на все эти особенности, преимущества тепловых насосов «воздух-вода» делают их популярным решением как для многоквартирных и частных домов, так и для офисов, бизнес-центров, учебных заведений, медицинских клиник и гостиниц.
Плюсы:
- Воздушные тепловые системы адаптируются для любых помещений и могут применяться при модернизации ГВС и отопления.
- Стоимость монтажа и оборудования наиболее низкая по сравнению с грунтовым и водяными насосами.
- Установка быстрая, без сложной подготовки, строгих и трудновыполнимых требований к установке элементов системы нет.
- Возможна интеграция в систему ГВС и отопления, централизованное управление работой нескольких отопительных контуров.
Минусы:
- Энергоэффективность снижается при понижении температуры наружного воздуха.
- Установка альтернативной системы отопления требует времени и дополнительных средств.
Прежде чем принять решение в пользу воздушного теплового насоса, необходимо оценить климатические условия местности, в которой планируется установка. Если среднегодовые температуры низкие, а морозных дней в году много, стоит рассмотреть возможность работы насоса с альтернативной системой или выбрать менее зависимые от погоды источники тепла.
Как выбрать тепловой насос по источнику энергии?
Подбирая подходящую систему для дома, важно понимать, что такое тепловой насос «воздух-вода», как работают модели «грунт-вода» и в чем особенности водяных систем. В этом случае принять решение намного проще. Также можно учесть рекомендации экспертов:
- Водяные тепловые насосы оптимальны для регионов со значительным количеством водных ресурсов и неглубоким залеганием подземных вод.
- Воздушные тепловые насосы наиболее эффективны для регионов с умеренным и субтропическим климатом, где температура нечасто опускается ниже -15 градусов.
- Коллекторы тепловых насосов «грунт-вода» находятся в почве, где температура всегда плюсовая, поэтому они становятся рациональным решение для местности с морозными зимами.
Кроме того, важно учитывать и технические возможности для установки того или иного вида теплового насоса. Оборудование «воздух-вода» не требует особых условий, однако для грунтовых насосов необходима достаточная площадь участка, а для водяных — стабильный дебит.