Тепловые насосы

Тепловой насос работает на альтернативных и возобновляемых источниках энергии. Он не производит вредных выбросов, не взрывоопасен и прост в управлении. Принцип работы схож с тем, как функционирует холодильник, с той лишь разницей, что вместо отвода тепла он, напротив, аккумулирует его от внешних природных источников.

Принцип работы теплового насоса

Специальная жидкость, в качестве которой выступает антифриз, имеет температуру ниже, чем температура источника тепла. Теплоноситель собирает внешнюю низкопотенциальную тепловую энергию, и при помощи насоса она поступает внутрь устройства. Теплоноситель попадает в испаритель, где передает собранное тепло хладагенту, который переходит из жидкого состояние в газообразное.

Затем газ поступает в компрессор, где он сжимается до высокого давления и высокой температуры. Далее нагретый газ поступает в конденсатор, где отдает тепло теплоносителю и, охлаждаясь, снова переходит в жидкое состояние.

В качестве теплоносителя чаще всего выступает вода. Она распределяется по трубам системы отопления дома, поступает на нужды горячего водоснабжения и т. д. В теплое время года тепловой насос способен охлаждать помещение, собирая тепло и отдавая его вовне.

Что является источником тепла при работе теплового насоса?

Источником тепла могут служить:

• воздух;
• вода;
• почва;
• сточные воды и т. д.

Насосы бывают различных типов, например:

• «воздух-вода»;
• «воздух-воздух».

Воздушный, в зависимости от принципа работы, способен собирать тепло из воздуха и передавать его водяной или же воздушной системе отопления. Воздушный насос не рекомендуется использовать в качестве основного источника отопления, т. к. при низкой температуре воздуха его эффективность падает.

Самым надежным является геотермальный тепловой насос. Температура почвы и грунтовых вод на определенной глубине остается стабильной и составляет около 5-6 градусов Цельсия. Это позволяет использовать аппарат «грунт-вода» круглогодично. Грунтовый насос может получать тепло, используя геотермический грунтовой зонд, который погружается вглубь почвы или в грунтовые воды. Для этого необходимо пробурить вертикальную скважину. Ее глубина зависит от геологических особенностей грунта и залегания подземных вод, а также потребностей в тепловой энергии дома.

Если пробурить на достаточную глубину невозможно, используются наклонные зонды или горизонтальные грунтовые коллекторы. Они располагаются ниже точки промерзания почвы, а тепло собирается за счет большой площади такого коллектора.

Насосы «вода-вода» способны аккумулировать воду из воды и передавать для нужд водяного обогрева. Они используются для:

• обогрева бассейна;
• отопления;
• горячего водоснабжения.

Источником тепловой энергии в данном случае служат водоемы, реки, моря.

От чего зависит выбор источника тепла?

Выбор напрямую зависит от месторасположения помещения и доступности, а также эффективности того или иного источника тепла. Для этого обязательно составляется проект, проводится исследование окружающей территории.

Для каких целей применяется тепловой насос?

Тепловой насос применяется для отопления, обеспечения горячей водой, подогрева бассейнов и охлаждения. Рабочие характеристики напрямую зависят от цены устройства, его конструктивных особенностей.

При каких условиях тепловой насос можно использовать для отопления?

Чтобы тепловой насос продемонстрировал максимальную эффективность, одного только источника энергии будет мало. Дом должен иметь хорошую теплоизоляцию. Наибольшую эффективность можно получить, если использовать такой источник обогрева в комплексе с теплым полом и воздушной системой обогрева. Температура теплоносителя на выходе из устройства оптимально соответствует рабочим температурам данных систем отопления.

Какую максимальную мощность отопления может обеспечить тепловой насос?

Устройства, которые можно купить в Киеве, как правило, способны обеспечить максимальную мощность отопления в 20-23 кВт. При этом существуют модели мощностью вплоть до 1000 кВт.

Какая мощность потребления теплового насоса?

Мощность потребления электроэнергии зависит от типа компрессора и прочих характеристик теплового насоса. Большинство распространенных на рынке моделей обладает мощностью потребления от 1 до 10 кВт в час.

Сколько энергии потребляет тепловой насос и сколько — дает?

Для функционирования теплового насоса применяется электроэнергия, но ее необходимо намного меньше, чем итоговая выходная мощность обогрева в кВт. Задача электроэнергии в данном случае — обеспечить работу компрессора.

Соотношение потребляемой мощности и перекачиваемой тепловой энергии называют коэффициентом трансформации. В характеристиках он обозначен аббревиатурой COP. Его значение показывает, во сколько раз больше тепловой насос переносит полезного тепла по сравнению с потреблением. К примеру, если COP равен 2, значит, устройство способно перенести в 2 раза больше полезного тепла, чем затрачивает на работу: затрачивает 1 кВт, а отдает 2 кВт. Чтобы получить мощность отопления, достаточно умножить мощность потребления на COP.

В таком случае цена для частного дома на отопление способна снизиться в 2-5 раз.

Какое напряжение необходимо для работы теплового насоса?

Этот параметр зависит от модели и мощности потребления. Используется как трехфазное напряжение в 380 В, так и двухфазное в 220-230 В.

Преимущества и недостатки тепловых насосов различных брендов

Среди производителей наилучшим образом себя зарекомендовали такие компании, как:

• Romstal (Midea Ecoheat);
• Vaillant;
• Phnix;
• Midea.

Выделить недостатки или преимущества отдельного бренда практически невозможно, если не сравнивать аналогичные модели по ряду параметров друг с другом. При выборе обязательно обращайте внимание на коэффициент энергоэффективности COP, максимальные мощности отопления и охлаждения, а также учитывайте назначение устройства, его уровень шума, стоимость и габариты.