Тепловой насос для отопления

Тепловой насос – удобное устройство для отопления частного дома. Доступны компрессионные и абсорбционные модели. Самый простой и доступный прибор – воздух-воздух.

Работа теплового насоса

Работа теплового насоса

Что это такое

Тепловой насос для отопления дома — источник альтернативной тепловой энергии.

Он отапливает загородный дом зимой, охлаждает его летом, и круглый год производит горячую воду.

Отопление тепловым насосом происходит за счет сбора и переноса тепла из воздуха, воды или грунта в жилое помещение.

Тепловой насос в доме

Тепловой насос в доме

Устройство

Насос включает несколько элементов:

1) Испаритель

Емкость, в которой происходит превращение в пар жидкого хладагента.

2) Конденсатор

Нужен для отдачи тепла внутреннему контуру отопительной системы.

3) Терморегулирующий клапан

Регулирует поток хладагента в сторону испарителя.

Когда жидкий теплоноситель проходит через него, он частично испаряется, а температура потока понижается.

В конструкцию насоса могут входить и другие элементы, которые упрощают работу с ним.

Одним из них является контроллер.

Устройство теплового насоса

Устройство теплового насоса

Принцип работы

Принцип действия теплового насоса похож на принцип работы кондиционера или холодильника. Его рабочий цикл делится на несколько этапов:

  1. Незамерзающая жидкость движется по внешнему контуру отопительной системы. Она забирает тепло из окружающей среды и переносит его к испарителю.
  2. В испарителе нагретая жидкость передает тепловую энергию хладагенту. Он закипает и переходит в газообразное состояние.
  3. Нагретый газ попадает в теплообменник — радиатор или систему «теплый пол». Там он отдает тепловую энергию внутреннему контуру отопления. Газ остывает и превращается обратно в жидкость.
  4. Жидкость возвращается в испаритель, рабочий цикл начинается заново.

Принцип работы теплового насоса

Плюсы и минусы

Тепловой насос обладает рядом преимуществ :

1) Комфорт

Насос работает почти без шума.

Есть возможность гибкой настройки рабочих параметров под конкретного пользователя.

2) Экологичность

Тепловые насосы безопасны для человека и природы.

Они не производят вредных или опасных выбросов.

3) Эффективность

В среднем, для получения 5 кВт тепловой энергии установка тратит 1кВт электрической энергии. КПД такой установки около 500%.

4) Безопасность

Для работы установки не требуется открытый огонь или другие источники опасности.

Не нужны также и хранилища для топлива, ведь для работы насоса нужно только электричество.

Тепловой насос в доме

Тепловой насос в доме

Главные минусы установки теплового насоса:

1) Цена

Тепловой насос для отопления дома своими руками установить крайне сложно.

Для монтажа отопительной системы на основе теплового насоса нужно привлечь команду специалистов.

Необходимо также учитывать стоимость самого оборудования и проведения земельных работ.

2) Срок эксплуатации

Агрегат рассчитан на работу в течение 20 лет.

Для дальнейшей работы потребуется капитальный ремонт.

Работа теплового насоса

Работа теплового насоса

Типы тепловых насосов

Существует два типа насосов:

— Компрессионный насос.
— Абсорбционный насос.

Насос в доме

Насос в доме

Компрессионный насос

Отопление с помощью теплового насоса происходит в результате сжимания-расширения хладагента с выделением тепла.

Компрессор сжимает поступающий в него газ, из-за чего повышается температура газа.

Далее газ попадает в теплообменник.

Для работы компрессионного насоса требуется подключение к электрической сети.

Принцип работы компрессионного насоса

Принцип работы компрессионного насоса

Абсорбционный насос

Использует в качестве рабочего тела пару абсорбент-хладагент.

Принципиальным отличием абсорбционного насоса от компрессионного является то, что для его работы используется энергия тепла, а не электричества.

Это кратно увеличивает эффективность его работы.

Принцип работы абсорбционного насоса

Принцип работы абсорбционного насоса

Виды тепловых насосов

Существуют следующие виды насосов:

— Воздух – вода.
— Земля – вода.
— Вода – вода.
— Воздух – воздух.

Тепловой насос для отопления дома

Тепловой насос для отопления дома

Воздух-вода

Тепловой насос воздух-вода использует энергию атмосферного воздуха.

Способен вырабатывать тепловую энергию при температуре воздушной среды до -30°С.

Тепловым насосом воздух-вода можно пользоваться в условиях холодной зимы.

Тепловой насос воздух-вода

Тепловой насос воздух-вода

Земля-вода

Геотермальный тепловой насос для отопления.

Под землей прокладываются трубы.

По ним циркулирует вода для сбора тепла из грунта.

Горячая вода попадает в теплообменник и отдает тепло из грунта. После этого цикл начинается заново.

Тепловой насос земля-вода

Тепловой насос земля-вода

Вода-вода

Тепловой насос вода-вода отбирает тепло из грунтовых вод.

Оно передается воде для отопления и горячего водоснабжения.

Тепловой насос вода-вода

Тепловой насос вода-вода

Воздух-воздух

Воздушный тепловой насос для отопления является самым простым в монтаже и самом доступным.

Для работы использует энергию атмосферного воздуха.

По принципу действия похож на кондиционер.

В конструкцию включены решения, которые позволяют обогревать помещение даже при низких температурах внешней среды.

Тепловой насос воздух-воздух

Тепловой насос воздух-воздух

Критерии выбора насоса

При выборе насоса учитывают:

1) Потребности, т.е. необходимая мощность теплового насоса и функции:

— отопление,

— горячее водоснабжение,

— охлаждение,

— подогрев бассейна.

2) Особенности участка

Многие устанавливают воздушный тепловой насос, т.к. приусадебный участок уже благоустроен и проводить земляные работы не рационально.

Тепловой насос

Тепловой насос

3) Финансовые возможности

Учитываем стоимость теплового насоса и расходы, которых потребует укладка коллектора.

Величина этих расходов будет зависеть от того:

— где расположена постройка,

— где располагается участок для геополя,

— есть ли поблизости водоемы,

— какой уровень грунтовых вод,

— расположены ли в непосредственной близости какие-нибудь здания или коммуникации.

4) Величина эксплуатационных затрат, которые будут зависеть от выбора источника тепла и его температуры, а также от температурных режимов обслуживаемой постройки.

Работа насоса

Работа насоса

Особенности применения насоса

Тепловой насос можно использовать не только для обогрева, но и для охлаждения помещения.

Для того чтобы снизить до минимума риски поломок прибора и сделать его работу максимально эффективной, нужно позаботиться об:

— обеспечении разницы температуры теплоносителя на входе и выходе из теплообменников, дельтой в 5°C (температурный напор),

— обустройстве в доме трехфазной электросети – это позволит обезопасить оборудование от перепадов напряжения.

Еще один нюанс – должно быть проведено качественное утепление помещений (максимально допустимый уровень потерь тепла – не более 100 Вт/ м2).

Насос в доме

Насос в доме

Установка насоса

Установка теплового насоса для отопления дома не требует получения разрешения и согласования, его не нужно регулярно обслуживать.

Геотермальный насос

Геотермальный насос

Порядок действий

Вы можете установить тепловой насос для отопления дома своими руками.

Установка делится на несколько этапов:

  1. Разметка участка и помещения
  2. Земельные работы: бурение скважин, удаление грунта, укладка труб
  3. Заправка системы теплоносителем
  4. Монтаж системы теплообмена — радиаторов, «теплого пола»
  5. Электромонтажные работы, запуск и наладка системы

Тепловой насос

Тепловой насос

Особенности установки тепловых насосов:

1) Воздух-вода

Установить этот насос проще и быстрее всего — для этого не потребуется проводить землекопные или буровые работы.

Геотермальную установку монтируют неподалеку от жилого дома на расстоянии от 2 м до 20 м.

Насос лучше всего устанавливать на хорошо проветриваемом участке, чтобы обеспечить полноценный доступ свежего воздуха.

Не допускается расположение рядом источников открытого огня или другого тепла.

Чтобы защитить тепловой насос от осадков и механических воздействий, над ним рекомендуется установить навес.

Место установки оборудования должно быть свободным и обеспечивать доступ к технике с любой стороны, чтобы при необходимости произвести техническое обслуживание или ремонт.

Насос следует установить на металлическом каркасе-рамке, во избежание дополнительных шумов и вибрирования в процессе работы.

Раму надо закрепить на основании, проложив между ней и насосом резиновые прокладки.

Подключение прибора

Подключение прибора

2) Земля-вода

Установка может быть вертикальной или горизонтальной.

В первом случае потребуется использовать буровую установку, чтобы сделать скважину глубиной в 50-100 м.

Диаметр скважины должен составлять 20 см.

Затем внутрь надо опустить геотермальный зонд и подключить его к системе.

Для одного насоса может потребоваться несколько скважин.

Их количество и глубина определяются потребностью в энергии и геологическими характеристиками местности.

Для горизонтальной установки насоса необходимо вырыть траншею недалеко от дома.

Глубина траншеи должна составлять 1,5-2 м в зависимости от уровня промерзания грунта.

Туда укладывают систему труб, которая соединяет теплоноситель с насосом через цокольную часть дома.

Расположение устройства

Расположение устройства

3) Вода-вода

Чтобы собрать водный коллектор, используют обычные ПНД-трубы, заполненные теплоносителем — водой.

После сборки конструкцию следует перенести на берег водоема, погрузить в воду и отбуксировать на середину пруда.

Крайне важно при подключении насоса не осуществлять опрессовывание системы отопления вместе с теплогенератором, а производить проводку отдельно.

Во внутреннем контуре обязательно надо установить расширительный бачок, чтобы уровень воды в нем бел выше на 50 см крайней верхней точки отопительного контура.

Тепловой насос

Тепловой насос

Чтобы насос прослужил подольше, трубопровод к силовой установке лучше подключать гибкими резиновыми шлангами – они уменьшают вибрацию.

Для контроля работоспособности системы предусмотрите монтаж манометров и датчиков температуры в местах входа и выхода жидкости.

Также потребуется установить дренажное устройство в крайней нижней точке отопления для полного слива воды из системы.

Конструкция в работе

Конструкция в работе

На что обратить внимание

При установке насоса нужно обратить внимание на такие факторы как:

  • Климатическая зона, в которой находится объект.
  • Находящиеся поблизости водоемы и уровень грунтовых вод.
  • Особенности геологического расположения объекта.
  • Требования к уровню комфорта и автоматики.
  • Тип теплового насоса.

Насос воздух - вода

Насос воздух — вода

Наши интересные статьи:

Теплый пол электрический

Теплый пол под плитку

Труба для теплого пола

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий