Тепловые насосы для отопления загородного дома: принцип работы, оборудование и выгоды использования

Автор:

Дата публикации:

111555, Россия, Московская область, г. Москва, ул. Сталеваров, дом 12, кор.2, кв.466
Телефон: 8 916 958 02 35
icon

Принцип работы теплового насоса для отопления загородного дома

Оглавление:

Тепловой насос относится к альтернативным источникам тепловой энергии, получаемой из внешней среды: вода, грунт, воздух. По факту он преобразует низкопотенциальную энергию в тепло, которое можно использовать для функционирования систем отопления и горячего водоснабжения частных домов.

Базовый принцип работы тепловых насосов

Принцип работы теплового насоса для отопления дома заключается в том, что он поглощает тепловую энергию из окружающей среды и отдаёт её в виде большого количества тепла, которое можно использовать для обогрева помещений и нагрева воды для бытовых нужд. 

как работает тепловой насос для отопления

Насос является своего рода тепловым трансформатором. Для его функционирования требуется электричество, которое расходуется не на непосредственный нагрев теплоносителя, а на преобразование тепла из окружающей среды. 

Благодаря этому тепловые насосы для отопления дома отличаются высокой энергоэффективностью. К примеру, затрачивая приблизительно 1кВт электричества, можно получить 3…5кВт тепловой энергии. Коэффициент СОР будет составлять 3…5 единиц, что очень выгодно в плане энергоэффективности.

Как работает тепловой насос для отопления?

Любой тепловой насос состоит из следующих обязательных компонентов:

  • испаритель;

  • компрессор;

  • теплообменник;

  • дроссель (расширитель).

Обмен тепловой энергией осуществляется за счёт циркуляции хладагента, который контактирует с внешней и внутренней средой. Именно с его помощью происходит передача тепла для нагрева теплоносителя или воды.

Рассмотрим поэтапно, как работает тепловой насос для отопления дома:

  1. Изначально происходит поглощение тепла из окружающей среды – из грунта, воды или воздуха. Этой энергии достаточно, чтобы хладагент, которым заполнена система насоса, начал испаряться, превращаясь в газ. 

  2. Хладагент в газообразном состоянии попадает в компрессор, который сжимает его до высокого давления, что вызывает существенное повышение температуры газа.

  3. На следующем этапе разогретый газ поступает в конденсатор, где происходит отдача тепла в систему отопления или горячего водоснабжения. Вследствие этого хладагент конденсируется и переходит обратно в жидкое состояние.

  4. Дальше жидкий хладагент поступает к дроссельному клапану (расширителю), где его давление и температура снижаются.

  5. Охлаждённый хладагент попадает в испаритель, где он снова получает энергию от внешней среды, испаряется и весь цикл повторяется.

В результате перечисленных действий тепловой насос для отопления будет обеспечивать показатель СРО в пределах от 2 до 6. Поэтому, затрачивая одну часть электроэнергии, на выходе можно получить как минимум двукратное преимущество по тепловой энергии.

Отопление загородного дома при помощи теплового насоса: о чем важно знать?  

Чтобы тепловой насос для отопления загородного дома выполнял свои функции ему потребуется электричество. Оно может подаваться как от центральной электрической сети, так и от альтернативных источников энергии. Например, от солнечных батарей. Забор низкопотенциальной энергии может происходить с разных источников – это может быть окружающий воздух, подземные воды или грунт. В зависимости от этого потребуется тот или иной тип оборудования, которое различается КПД и энергоэффективностью.

Какое оборудование для этого потребуется?

тепловой насос для отопления дома

Чтобы запустить систему отопления, нужен тепловой насос, который будет получать энергию от одного из перечисленных природных источников тепла. Его нужно присоединить к системе отопления и горячего водоснабжения дома. Насосы могут работать как с водяными, так и воздушными системами обогрева помещений.

Учитывая принцип действия теплового насоса для отопления частного дома, можно сделать выводы, что лучшие показатели производительности эта техника демонстрирует с системой тёплого пола. Дело в том, что для эффективной работы тёплого пола ему достаточно иметь температуру теплоносителя на входе в пределах +40 С. Этот температурный режим является наиболее энергоэффективным и продуктивным для теплового насоса. Насос может греть воду и до +60…65 С, но – это максимум его возможностей.

Аэротермальное оборудование получает тепловую энергию от окружающего воздуха, температура которого может меняться в широких пределах. Её сильное снижение приведёт к уменьшению показателя СРО до 1, что будет экономически неоправданно. Поэтому, тепловые насосы с забором тепла от атмосферного воздуха рекомендуется использовать для регионов с мягким и умеренным климатом.

Для холодных климатических зон лучшим решением будет аква- и геотермальные модели. Они позволяют получать тепло из подземных вод, а также из геотермальных полей. Что касается акватермальных насосов, то нужно учитывать тот факт, что они сильно чувствительны к чистоте контура с теплоносителем. Если он загрязняется илом или водорослями, коэффициент СРО также падает.

Наиболее стабильно работают геотермальные установки. Дело в том, что температура в подземных слоях практически не меняется и сохраняет одинаковые значения круглый год. Выбирая геотермальные поля, которые находятся ниже точки промерзания грунта для конкретного региона, можно обеспечивать стабильную работу такого теплового насоса. Коэффициент СРО в таком случае будет порядка 5…6 единиц.

Что нужно подготовить на участке загородного дома для монтажа?

Место для установки теплового насоса – это должна быть ровная площадка, на которой будет размещён внешний блок оборудования (при возможности забетонированная). Например, как показано на рисунке ниже:

Сделать каналы для прокладывания теплопроводной системы, предусмотреть место для резервуаров водяной системы отопления, расположения её трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры. 

Для геотермального теплонасоса нужно подготовить участок под бурение скважины до геотермального пояса.

принцип работы теплового насоса для отопления дома


Обеспечить подвод электричества к оборудованию от централизованной либо автономной системы электроснабжения.

Предусмотреть возможность доступа ко всем элементам теплового насоса с целью его обслуживания.

Выгодно ли использовать тепловой насос для отопления дома? 

Разобравшись, как работает тепловой насос, можно сделать выводы – что это действительно выгодное решение для частного дома. Если правильно выбрать технику и должным образом её настроить, то при минимальных затратах электричества можно обогревать достаточно большие частные дома, параллельно обеспечивая их горячей водой.

Те пользователи, которые уже несколько лет пользуются тепловыми насосами положительно отзываются об этой технике. Все отмечают, что начальные финансовые затраты достаточно большие, но они быстро окупаются за пару лет использования таких насосов. Получается, что потребитель платит только за небольшой объём электричества, которое потребляет компрессор, а за это бесплатно получает тепло в доме и горячую воду. Многие модели могут также работать и в режиме кондиционера, что ещё больше повышает рентабельность этой техники.

Подводим итоги 

Установка теплового насоса позволит сократить расходы на оплату коммунальных услуг. Кроме этого, применение этого оборудования обеспечит энергонезависимость объекта от традиционных источников тепловой энергии. 

В процессе работы тепловых насосов отсутствуют вредные выбросы в атмосферу, а это ещё один плюс для этой техники.


В нашем каталоге вы сможете подобрать необходимое оборудование для организации отопления вашего дома с применением наиболее современных и выгодных систем типа “тепловой насос”.


Разделы icon
icon
разделы
Получить консультацию
Комментарий
CAPTCHA
Не нашли то, что искали?
CAPTCHA