Как работает тепловой насос для отопления дома: для чего, принцип работы, виды, рентабельность установки и использования, преимущества и недостатки

Как работает тепловой насос для отопления дома

Тепловой насос – универсальный прибор, функционально объединивший в себе характеристики кондиционера, водонагревателя и котла отопления. Этот прибор не использует обычное топливо, для его работы необходимы возобновляемые источники из окружающей среды – энергия воздуха, грунта, воды.

Поэтому тепловой насос сегодня – наиболее экономически выгодный агрегат, поскольку его работа не зависит от стоимости топлива, также экологичный, поскольку источником тепла выступает не электричество или продукты сгорания, а природные источники тепла.

Для лучшего понимания, как работает тепловой насос для отопления дома, стоит вспомнить принцип работы холодильника. Здесь испаряется рабочее вещество, отдавая холод. А в насосе наоборот, оно конденсируется и продуцирует тепло.

Принцип работы теплового насоса

Весь процесс работы системы представлен в виде цикла Карно – названного по имени изобретателя. Описать его можно следующим образом. Теплоноситель проходит через рабочий контур – воздушный, земляной, водный, их сочетания

Принцип работы теплового насоса отопления дома

Жидкий хладагент поступает в испарительную камеру, где низкие значения давления и температуры (5⁰С) переводят его в газообразное состояние. Следующий этап – переход газа в компрессор и его сжатие. В результате чего температура газа резко возрастает, газ переходит в конденсатор, здесь он обменивается теплом с системой отопления. Охлажденный газ переходит в жидкость, и цикл повторяется.

Достоинства и негативные стороны тепловых насосов

Достоинствами прибора являются его экономичность – насос потребляет небольшое количество электроэнергии и экологичность, или абсолютная безопасность для окружающей среды. Основные преимущества устройства:

• Надежность. Срок службы превышает 15 лет, все части системы обладают высоким рабочим ресурсом, перепады энергии не наносят системе вреда.
• Безопасность. Отсутствуют сажа, выхлоп, открытое пламя, утечка газа исключена.
• Комфорт. Работа насоса бесшумная, уют и комфорт в доме помогают создать климатконтроль и автоматическая система, работа которой зависит от погодных условий.
• Гибкость. Прибор отличается современным стильным дизайном, его можно совместить с каждой системой отопления дома.
• Универсальность. Применяется в частном, гражданском строительстве. Поскольку обладает широким диапазоном мощностей. За счет чего может обеспечить теплом помещения любой площади – от небольшого дома до коттеджа.

Сложная структура насоса определяет его главный недостаток – высокую стоимость оборудования и его монтажа. Для установки прибора необходимо проводить земляные работы в больших объемах.

Тепловые насосы – классификация

Работа теплового насоса для отопления дома возможна в широком температурном диапазоне – от -30 до +35 градусов по Цельсию. Наиболее распространены приборы абсорбционные (переносят тепло посредством его источника) и компрессионные (циркуляция рабочей жидкости происходит за счет электроэнергии). Наиболее экономичны абсорбционные устройства, однако они более дорогостоящие и обладают сложной конструкцией.

Классификация насосов по типу источников тепла:

1. Геотермальные. Забирают тепло воды или земли.
2. Воздушные. Забирают тепло атмосферного воздуха.
3. Вторичного тепла. Забирают так называемое производственное тепло – образующееся на производстве, при отоплении, прочих промышленных процессах.

Теплоносителем может выступать:

• Вода из искусственного или естественного водоема, грунтовые воды.
• Грунт.
• Воздушные массы.
• Комбинации вышеперечисленных носителей.

Насос геотермального типа – принципы устройства и работы

Насос геотермальный для отопления дома использует тепло грунта, которое он отбирает вертикальными зондами или горизонтальным коллектором. Зонды размещаются на глубине до 70 метров, зонд находится на небольшом удалении от поверхности. Такой тип устройства наиболее эффективен, поскольку у источника тепла довольно высокая постоянная в течение всего года температура. Поэтому необходимо затратить меньше энергии на транспортировку тепла.

Тепловой насос геотермального типа

Такое оборудование требует больших затрат на установку. Высокой стоимостью отличаются работы по бурению скважин. Кроме того, площадь, отведенная под коллектор, должна быть в несколько раз больше площади отапливаемого дома либо коттеджа. Важно помнить: земля, где находится коллектор, не может использоваться для посадки овощей или плодовых деревьев – корни растений будут переохлаждены.

Использование воды в качестве источника тепла

Водоем – источник большого количества тепла. Для насоса можно использовать незамерзающие водоемы от 3 метров глубиной либо грунтовые воды при их высоком уровне. Реализовать систему можно следующим образом: трубу теплообменника, отягощенную грузом из расчета 5 кг на 1 метр погонный, укладывают на дно водоема. Протяженность трубы зависит от метража дома. Для помещения в 100 м.кв. оптимальная протяженность трубы – 300 метров.

В случае использования грунтовых вод необходимо пробурить две скважины, расположенные одна за другой по направлению грунтовых вод. В первую скважину помещают насос, подающий воду на теплообменник. Во вторую скважину поступает уже охлажденная вода. Это так называемая открытая схема сбора тепла. Ее основной недостаток в том, что уровень грунтовых вод нестабилен и может значительно меняться.

Воздух – наиболее доступный источник тепла

В случае использования воздуха в качестве источника тепла теплообменником выступает радиатор, принудительно обдуваемый вентилятором. Если работает тепловой насос для отопления дома по системе «воздух-вода», пользователь получает преимущества:

• Возможность обогреть весь дом. Вода, выступающая в качестве теплоносителя, разводится по приборам отопления.
• При минимальных затратах электроэнергии – возможность обеспечить жильцов горячим водоснабжением. Это возможно за счет наличия дополнительного теплоизолированного теплообменника с емкостью накопительной.
• Насосы аналогичного типа могут использоваться для нагрева воды в бассейнах.

Схема отопления дома воздушным тепловым насосом.

Если насос работает по системе «воздух-воздух», теплоноситель для нагрева помещения не используется. Обогрев производится за счет полученной тепловой энергии. Примером реализации такой схемы может служить обычный кондиционер, установленный на режим обогрева. Сегодня все устройства, использующие воздух как источник тепла, – инверторные. В них переменный ток в постоянный преобразуется, обеспечивая гибкое управление компрессором и его работу без остановок. А это увеличивает ресурс устройства.

Тепловой насос – альтернативная система отопления дома

Тепловые насосы – альтернатива современным системам отопления. Они экономичны, экологичны и безопасны в использовании. Однако высокая стоимость монтажных работ и оборудования на сегодня не позволяют использовать приборы повсеместно. Теперь вы знаете как работает тепловой насос для отопления дома и подсчитав все плюсы и минусы сможете принять решение о его установки.

Все правда о тепловых насосах: victorborisov — LiveJournal

За спиной уже 3 года полноценной эксплуатации теплового насоса по его прямому назначению и сейчас я хочу поделиться своими впечатлениями. Я провел расчеты и был шокирован — такого результата никто не ожидал!

2. Коротко напомню предысторию. Четыре года назад был куплен участок 6 соток в садовом товариществе, на котором, я, своими руками, без привлечения наемной рабочей силы, построил современный энергоэффективный загородный дом. Предназначение дома — вторая квартира, расположенная на природе. Круглогодичная, но не постоянная эксплуатация. Требовалась максимальная автономность в совокупности с простой инженерией. В районе расположения СНТ отсутствует магистральный газ и на него рассчитывать не стоит. Остается привозное твердое или жидкое топливо, но все эти системы требуют сложной инфраструктуры, стоимость возведения и содержания которой сопоставимо с прямым отоплением электричеством. Таким образом выбор уже был частично предопределен — электрическое отопление. Но здесь возникает второй, не менее важный момент: ограничение электрических мощностей в садовом товариществе, а также достаточно высокие тарифы на электроэнергию (на тот момент — не «сельский» тариф). По факту на участок выделено 5 квт электрической мощности. Единственный выход в данной ситуации — использовать тепловой насос, который позволит сэкономить на отоплении примерно в 2,5-3 раза, по сравнению с прямой конвертацией электрической энергии в тепловую.

Итак, переходим к тепловым насосам. Они различаются по тому, откуда они забирают тепло и по тому, куда его отдают. Важный момент, известный из законов термодинамики (8 класс средней школы) — тепловой насос не производит тепло, он его переносит. Именно поэтому его КОП (коэффициент преобразования энергии) всегда больше 1 (то есть тепловой насос всегда отдает тепла больше, чем потребляет из сети).

Классификация тепловых насосов следующая: «вода — вода», «вода — воздух», «воздух — воздух», «воздух — вода». Под «водой» указываемой в формуле слева подразумевается отбор тепла от жидкого циркулирующего теплоносителя проходящего по трубам находящимся в земле или водоеме. Эффективность таких систем практически не зависит от времени года и температуры окружающего воздуха, но они требуют дорогостоящих и трудоемких земляных работ, а также наличие достаточных свободных площадей под укладку грунтового теплообменника (на котором, впоследствии будет плохо что-либ

что такое, как работает воздушный, монтаж, расчет частной системы воздух вода, принцип работы

Для отапливания помещений обычно используется газ или электричество. Однако такой метод отопления обойдётся в кругленькую сумму, поскольку и то, и другое стоят достаточно дорого.

Именно поэтому для отопления частных и загородных домов используются альтернативные источники энергии, а одним из самых популярных методов обогрева является использование тепловых насосов.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Что такое тепловой насос для отопления частного дома? Как работает?

Специальное устройство, которое способно извлекать тепло из окружающей среды называется тепловой насос.

Применяются такие приборы в качестве основного или дополнительного метода обогрева помещений. Некоторые устройства также работают на пассивное охлаждение здания — при этом насос применяется как для летнего охлаждения, так и для зимнего обогрева.

В качестве топлива используется энергия окружающей среды. Такой обогреватель извлекает тепло из воздуха, воды, грунтовых вод и так далее, поэтому это устройство относят к классу возобновляемых источников энергии.

Важно! Для работы таких насосов требуется подключение к электросети.

В состав всех тепловых аппаратов входит испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный клапан. В зависимости от источника тепла различают водяные, воздушные и другие устройства. Принцип действия очень похож на принцип работы холодильника (только холодильник выбрасывает горячий воздух, а насос поглощает тепло).

Большинство приспособлений работают как при положительных, так и при отрицательных температурах, однако КПД устройства напрямую зав

принцип работы, виды, расчет мощности и стоимость монтажа

Автономные системы отопления это то, что делает загородным дом по-настоящему «крепостью». Установив надежную и энергоэффективную конструкцию вы избавитесь от диктата монополистов и сможете регулировать климат в дома так, как вы сочтете нужным. Существует масса конструкций автономных отопительных систем. Они делятся на типы по источнику тепловой энергии. Это может быть твердое топливо, электрическая энергия, газовое снабжение или солнечная энергия. В последнее время на этом рынке появилась свежая инновация – тепловой насос, который использует стабильную температуру недр земли для отопления дома.

Тепловой насос частного дома — общая схема в разрезе

Принцип работы теплового насоса для отопления частного дома: объясняем на пальцах

Если отбросить все технические моменты — можно привести вам пример, который раз и на всегда поможет вам понять, как тепловой насос может отопить ваш дом, затратив при этом столь ничтожное количество электроэнергии. Представьте, что в системе отопления вашего частного дома: радиаторы батарей, трубы (внутренний контур) — залито 100 литров холодной воды с температурой 2 градуса по Цельсию. Вы укладываете на глубину около 2 метров под землей очень длинную пластиковую трубу, срок службы которой достигает 100 лет (внешний контур). В подземную трубу помещается примерно 1000 литров рабочей жидкости. Солнце круглый год греет нашу планету и разогревает её недра до температуры +7 +8 градусов по Цельсию. Итого мы имеем 1000 литров жидкости с температурой +7.5 градусов. Теперь в игру вступает сам тепловой котел, который как соковыжималка вытягивает из каждого литра рабочей жидкости по 7.5 градусов, давайте напишем формулу: 1000л. х 7.5 = 7500 градусов чистой энергии. Эта чистая энергия передается воде в самой системе отопления, в итоге получаем 100 литров воды с температурой 7500/100 =75 градусов, неплохо, да? Все основные затраты электроэнергии расходуются на два насоса, которые качают рабочую жидкость по системам внешнего (подземного) и внутреннего (внутридомового) контуров и компрессор, который создает давление. Получается, что основными рабочими лошадками являются насосы, отсюда и название самой системы — «Тепловой насос».

Но каким образом этому «Чудо-котлу» удается отбирать энергию и концентрировать её до гораздо более высокой температуры? Это очень просто, вы никогда не задумывались, как работает ваш холодильник или кондиционер? Может быть и кондиционер является для вас загадкой, но он работает и точно также будет работать и система отопления дома с тепловым насосом, это как холодильник наоборот. Схематично это можно представить в таком виде:

Применение тепловых насосов только набирает силу в Россию. Эти сведения только начинают распространяться в профессиональной строительной среде. Также информация о данных системах пока еще мало знакома российским потребителям. Однако, эта инновация уже получила широкое распространение и уже около тридцати лет такие конструкции применяются для теплоснабжения частных домов. Особое преимущество данным конструкциям придает тот факт, что они используют возобновляемые источники энергии. Такой подход предполагает разовые затраты на приобретение и монтаж системы, небольшие затраты на регулярное регламентное обслуживание и абсолютно бесплатные энергоносители. Это немаловажно в условиях стремительно растущих тарифов на любые типы энергии.

Из каких частей состоит тепловой насос

Исходя из конструкционных особенностей все семейство систем отопления с «тепловыми насосами» делится на три основных составных части:

• Внешний контур. Эта конструкция размещается либо в водоемах, либо непосредственно в толще земли и служит для сбора природного тепла недр земли.
• Сам тепловой насос. Это оборудование работает по принципу, обратному обычному бытовому холодильнику и передает в помещение тепло, накопленное землей или водой от предыдущего воздействия солнечной энергии.
• Внутренний контур. Это классическая система распределения тепла и горячей воды внутри жилища.

Внешний контур отопления теплового насоса

Основным элементом внешнего контура таких систем является теплообменник. Он монтируется из пластиковых труб, расположенных специальным образом в толще земли или водоема. Трубы можно прокладывать вертикальным, горизонтальным или «водным» методом. Выбор способа прокладки определяется индивидуально для каждой системы, так как существуют определенные ограничения. Внутри труб находится теплоноситель – антифриз. Он имеет низкую температуру замерзания. Обычно для этих целей используется пропиленгликоль или этиловый спирт.

• К горизонтальной прокладке труб обычно прибегают при наличии большого приусадебного участка, так как над трубами не должно находиться никаких строений. Трубы размещаются на индивидуальной глубине для каждого региона. Так, для Сибири эта величина составляет 1,8 метра. Траншеи для труб прокладываются по извилистой линии.
• Вертикальный метод размещения труб требует больших трудовых и финансовых затрат, так как предполагает бурение глубоких скважин. Глубина скважин может достигать ста метров. Но зато такие системы можно установить даже на небольшом приусадебном участке.
• Выбирать водный способ прокладки труб следует при наличии рядом озера или реки. Трубы помещаются в воду ниже уровня зимнего промерзания. Эта самый дешевый метод размещения труб, так как при нем существенно уменьшается длина внешнего контура. Глубина и длина размещения трубопровода рассчитывается индивидуально в зависимости от региона. Зимой в водоемах вода замерзает только на поверхности, а в глубине водоема ее температура остается положительной. Однако это утверждение справедливо не для всех водоемов – мелкие озерца и речушки могут при суровой зиме промерзать до дна. Кроме того, такой трубопровод может повредиться в период весеннего ледохода. Вызывает вопросы и отношение контролирующих организаций к размещению труб с антифризом на территории водоемов.

Технические особенности устройства теплового насоса

Такие конструкции приобретаются, как правило «в сборе» и состоят из следующих составных частей:

• Бойлера,
• Насосной установки внешнего контура,
• Насосной установки внутреннего контура распределения тепла,
• Автоматической регулировочной системы.

Сам тепловой насос имеет внешний вид большого газового котла, с подключением к четырем трубам:

• Входному и выходному патрубку внешнего контура
• К подаче и к обратке системы теплоснабжения.

Такая установка, несмотря на солидное назначение имеет довольно компактные размеры и напоминает по внешнему виду и уровню шума обычный бытовой холодильник. Такую конструкцию можно установить в любом подсобном помещении вашего здания, для нее нет особых инженерных требований.

Тепловой насос может работать как источником тепла для системы отопления или горячего водоснабжения, так и выдавать холод для кондиционирования воздуха. Около 80 процентов энергии, необходимой для его работы он получает из внешней возобновляемой энергии, накапливающейся в толще земли или воды.

Как устроен внутренний контур теплового насоса

Внутренний контру таких систем устроен довольно традиционно. Нагревать помещения или, наоборот, охлаждать их могут теплые полы с водяным теплоносителем или специальные устройства – фанкойлы, напоминающие усовершенствованный кондиционер.

В таких системах не используются традиционные отопительные радиаторы, так как максимальная температура теплоносителя не превышает 55 градусов Цельсия.

Установка фанкойлов наиболее предпочтительна, так как они более эффективно могут работать как в режиме тепловентилятора холодной зимой, так и в режиме охлаждающего кондиционера жарким летом. Летом температура воздуха, поступающего из вентилятора может достигать минимальной величины в 7 градусов, что безусловно будет достаточно для эффективного охлаждения дома.

Очевидные плюсы установки теплового насоса для отопления частного дома

Рассмотрим основные преимущества таких систем:

• Прежде всего они чрезвычайно экономны. Расчеты показывают, что расходы на отопление при использовании такой системы снижаются в семь раз. Система требует для своей работы электричество, но всего 1 киловатт электричества даст вам 4-7 киловатта тепловой энергии, из которых до 85 процентов достанутся вам абсолютно бесплатно. При этом система одинаково эффективно может как нагревать помещение, так и охлаждать его.
• В таких системах очень низки эксплуатационные расходы. Вам придется платить только за небольшое количество потраченной электрической энергии.
• Вам не придется бегать по инстанциям, согласовывая подключение дома к магистральным линиям теплоснабжения, к газовым магистралям. Вас не будут волновать проблемы прорывов и протечек на этих трассах.
• Единственным недостатком такой системы является стоимость ее установки. Впрочем, вы вполне можете прикинуть, через сколько лет установленная система может окупить свое приобретение и монтаж.

Выгодно ли ставить тепловой насос в современных условиях (видео):

Монтаж частей системы теплового насоса

Изучив порядок монтажа систем отопления и кондиционирования, основанных на тепловых насосах вы вполне можете провести этот процесс самостоятельно. Во всяком случае, обладая необходимыми знаниями, вы вполне сможете грамотно проверить ход выполнения таких работ сторонними организациями.

На начальном этапе производится расчет необходимой мощности системы. Для этого оцениваются потенциальные теплопотери строения.

Далее подбирается необходимая конфигурация системы: рассчитывается необходимая протяженность и глубина залегания внешнего контура, мощность «теплового насоса» и объем и места расположения отопительно-охладительных устройств внутреннего контура.

На следующем этапе бурятся скважины под внешний контур отопительно-охладительной системы.

бурение скважины

В пробуренные скважины устанавливаются специальные, заранее изготовленные геотермальные зонды.

геотермальные датчики (внешний вид)

опускаем датчик в скважину

Внешний контур системы соединяется с коллектором, расположенным внутри здания. Параллельно изготавливается и устанавливается сам коллектор внешнего контура.

соединение с коллектором 1

соединение с коллектором 2

канава под тепловую систему

коллектор внешнего контура

Рассчитывается и проектируется система отопления и охлаждения. Непосредственно после расчета производится ее монтаж: строится система теплых полов или комбинированных вентиляторов. При применении фанкойлов до места их расположения монтируются вентиляционные каналы.

напольный фейкнол

подвесной фейкнол

коллектор теплого пола

коллектор системы отопления

монтаж коллектора

Вся система соединяется в единое целое. После сбора производится наполнение всей системы рабочими жидкостями и тестовое подключение.

тепловое оборудование в сборе

В течении некоторого времени построенная система прогоняется на различных режимах работы. В зависимости от достигнутых показателей проводится тонкая регулировка и настройка.

В связи с технологической сложностью регулировки, контрольные показатели с системы снимаются ежемесячно на протяжении одного года. В дальнейшем система, как правило начинает работать по годовому циклу и не требует столь частой проверки.

Ряд организаций, монтирующие отопительно-охладительные системы с использованием «тепловых насосов» предлагает услуги по удаленной регулировке и настройке параметров системы. В этом случае физического присутствия наладчика в вашем доме не требуется.

До сих пор не поняли, как тепловой насос может отопить ваш дом? Смотрите обучающее видео

Виды тепловых насосов в зависимости от типа системы (видео)

Существует несколько видов систем тепловых насосов, мы предлагаем вам ознакомится с особенностями каждого отдельного вида, все плюсы и минусы отображены на видео. Надеемся после просмотра вы однозначно решите для себя, какой именно тип лучше всего применим в вашем случае!

Вода-вода

Воздух-вода

Воздух-воздух

Грунт-вода

Реально ли сделать тепловой насос своими руками?

Если вы ощущаете в себе достаточные силы для создания чего-либо грандиозного, можно начать со строительства независимой системы автономного отопления вашего жилища. Процесс создания теплового насоса из старого кондиционера подробно описан в этом видео, если вы будете следовать всем его советам то у вас точно всё получится и вы сэкономите очень много денег, удачи в постройке!

После установки — напишите нам о своем результате, нам приятно будет знать, сколько вы сэкономили после установки теплового насоса. Своим советом вы поможете тем, кто еще только собирается присоединиться к прогрессивной части человечества!

Тепловой насос для отопления загородного частного дома, отзывы

Ни один современный дом не сможет существовать без правильно смонтированной отопительной системы. Точнее – в нем не смогут жить люди, поскольку в зимнее время достичь комфортной температуры без отопления какого-либо типа будет попросту невозможно. Именно поэтому и создаются разнообразные системы, которые способны сделать наш дом боле теплым, а нашу жизнь в нем – максимально комфортной. Справедливости ради следует сказать, что отопительная система – достаточно дорогое удовольствие. И за ее использование, а соответственно, и за тепло в доме, человек согласен платить довольно крупные суммы. Ведь никому не хочется мерзнуть.

Тепловой насос для отопления дома

Виды тепловых насосов

Но непрерывный рост цен заставляет все чаще задумываться об альтернативных источниках тепла, которые и стоят недорого, и работают хорошо. Многие скажут – так не бывает. И они не правы. На самом деле, уже довольно долго ведутся работы по созданию такого устройства, как тепловой насос для отопления дома, который способен и обогреть человека, и сэкономить ему немало средств.

Зачем придумывать что-то новое – скажут скептики. Но проблема в том, что тепловая энергия окружает человека постоянно – она дается самой природой и исходит из земли, воды и даже воздуха. Просто человек до недавнего времени не умел правильно ее собирать. Но теперь это возможно. Для этого созданы специальные тепловые насосы для отопления дома – они могут собирать энергию из окружающей среды и правильно распределять ее по дому таким образом, что в нем постоянно поддерживается наиболее комфортная температура.

На сегодняшний день существует несколько типов тепловых насосов.

Основное распределение – то, откуда тепловые насосы для отопления дома берут тепловую энергию, и куда ее отдают. Итак:

• воздух-воздух;
• вода-воздух;
• вода-вода;
• грунт-вода.

Принцип работы тепловых насосов довольно прост. Например, отопление дома тепловым насосом «грунт-вода» забирает тепловую энергию из земли. И при помощи этой энергии можно нагреть воду, которая и выступает теплоносителем, циркулируя в отопительной системе. Разумеется, тепло в такой отопительной системе накапливается постепенно – но и отдается оно тоже не все сразу.

Рекомендуем к прочтению:

Виды тепловых насосов

Недостатков тепловой насос имеет достаточно мало. В частности, одно из наибольших неудобств – энергозависимость оборудования. Ведь для циркуляции воды или для выброса потока теплого воздуха в помещение требуется дополнительное оборудование. Однако, даже учитывая то, что установка будет потреблять определенное количество киловатт, использование теплового насоса является все же весьма выгодным.

Ведь при выбросе тепловой энергии на 10-12 кВт установка потребляет всего 1 кВт электроэнергии – а таким образом, выгода становится явно заметной. Однако даже такая незначительная энергозависимость делает использование тепловых насосов недоступным в том случае, если в доме наблюдаются довольно частые перебои с электроэнергией. Конечно, если они кратковременные и довольно редкие, то решением может стать обычный мощный аккумулятор. В противном случае – владельцу дома придется искать другой способ отопления.

Схема работы теплового насоса

Одним из неудобств, с которыми сталкиваются владельцы домов, желающие установить отопление частного дома тепловым насосом, является необходимость тщательной подготовки места для установки оборудования.

В частности, насос «грунт-вода» требует обязательного наличия весьма глубокой скважины. А организовать ее на собственном придомовом участке могут не все.

Принцип работы тепловых насосов

Принцип работы современного теплового насоса разработан инженером Карно. Обогрев жилья выполняется по определенному циклу. Прежде всего, используется специальный хладагент – газ, подобный фреону. Через тончайшие капилляры он под очень высоким давлением попадает в специальную камеру. Там давление значительно меньше, чем то, которое воздействовало на газ – и благодаря этому происходит довольно быстрое испарение.

Испаряясь, газ забирает тепло у стенок испарительной камеры. В последней из камер происходит активный отбор тепла у используемого контура (водного, земляного, воздушного). После этого хладагент, который находится в парообразном состоянии, сжимается посредством применения специального компрессора. Именно в этот момент и наблюдается значительное повышение температуры газа – а сам он перемещается в специальный отсек – конденсатор. Примерная температура газа в конденсаторе – 85-125 градусов.

Рекомендуем к прочтению:

Принцип работы тепловых насосов

Именно от этого тепла и происходит прогрев теплоносителя – это делается в специальном теплообменнике. А горячий теплоноситель легко перемещается по отопительной системе при помощи циркуляционного насоса. В том же конденсаторе происходит и охлаждение хладагента. А он, остывая, вновь возвращается к капиллярам. Именно таким образом цикл Карно постоянно повторяется.

Достоинства тепловых насосов

Достоинство теплового насоса состоит еще и в том, что они имеют электронный блок управления, при помощи которого можно контролировать весь процесс. Кроме того, при помощи блока можно регулировать и степень нагрева. Специальные датчики, установленные в помещении, регулярно подают на блок управления информацию о температуре. Как только она достигнет определенного уровня – работа насоса автоматически прекращается. В момент, когда температура опустится до минимального показателя – насос автоматически включается.

Современные модели тепловых насосов отличаются значительной функциональностью. То есть, с его помощью можно не только обогревать дом, но и обеспечивать его горячим водоснабжением.

Кроме того, отопление загородного дома тепловым насосом может не только нагревать, но и охлаждать помещение. Для того чтобы отопительная система работала одновременно и как охлаждающая, на самом деле, нужно не так много. В частности, понадобится просто дополнить отопление загородного дома и тепловые насосы специальным реверсивным клапаном. Таким образом, установив тепловой насос, вы получите современную климатическую установку, которая поможет поддерживать комфортную температуру в доме в течение всего года.

Конечно, многие современные пользователи отмечают единственный недостаток теплового насоса, как показывают отзывы, – его достаточно высокую стоимость. Однако следует учитывать тот факт, то приобретя и установив тепловой насос, вы больше не будете тратить средства на что-либо. То есть, вам не нужно будет приобретать большое количество топлива – а это явная экономия.

Тепловые насосы | Рекомендации и знания в области отопления

Тепловые насосы используют энергию окружающей среды для отопления и горячего водоснабжения вашего дома. Тепловые насосы извлекают тепловую энергию (тепло) из воздуха, земли или местного источника воды, например реки, которая затем преобразуется тепловым насосом для выработки тепла и горячей воды для вашего дома.

Каковы преимущества системы теплового насоса?

Встраивание теплового насоса в ваш дом — один из наиболее экономичных, эффективных и экологически безопасных способов удовлетворить ваши потребности в отоплении и горячей воде.Поскольку основным источником выработки тепла является сама окружающая среда, количество энергии, необходимое для выработки необходимого тепла для вашего дома, значительно сокращается по сравнению с другими методами. Вот некоторые из преимуществ использования системы теплового насоса в вашем доме:

• Низкие эксплуатационные расходы, которые могут помочь снизить счета за электроэнергию
• Домовладельцы могут получить выгоду от государственных стимулов, таких как схема RHI
• Устраняет потребность в топливе доставляются и хранятся дома, что является обычным явлением в домах, расположенных в зонах выделения газа и использующих альтернативные виды топлива, такие как нефть
• Тепловые насосы не производят выбросов и намного более экологичны, чем традиционные системы отопления
• Они эффективно работают даже при низких температурах.Только 25% энергии, потребляемой тепловым насосом, вырабатывается за счет электричества, а остальные 75% вырабатываются окружающей средой через землю, воду или воздух (в зависимости от типа вашей системы теплового насоса)
• Использование естественной энергии источников означает, что подход к отоплению и производству горячей воды является особенно экологичным
• Отсутствие выбросов
• Невероятно тихо во время работы
• Тепловые насосы хорошо работают как с напольным отоплением, так и с радиаторами с низкой температурой поверхности
• Может использоваться как часть системы климат-контроля система в доме
• Простая и надежная технология с низкими эксплуатационными расходами и длительным сроком службы

Типы тепловых насосов

Существует несколько типов тепловых насосов, которые можно использовать, и лучший из них, вероятно, будет зависеть от вашего домашнего местоположения и окружающая среда.Тепловые насосы могут использовать воздух, землю или воду для производства горячей воды и отопления вашего дома.

Воздушные тепловые насосы

Воздушные тепловые насосы используют внешнюю температуру для отвода тепла и являются наиболее распространенным типом тепловых насосов, подходящих для использования даже в квартирах и квартирах за пределами первого этажа. Для этого требуется некоторая электрическая энергия, хотя она составляет всего около 25% от общей энергии, используемой в процессе. Тепловые насосы с воздушным источником также будут работать при низких температурах.

Подробнее о тепловых насосах с воздушным источником.

Земляные тепловые насосы

Земляные тепловые насосы используют систему, встроенную в землю для отвода тепла. По этой причине вашему дому действительно нужна земля, необходимая для установки наземного массива или системы скважин. Установленные системы незаметны после завершения. Для этого требуется некоторая электрическая энергия, хотя она составляет всего около 25% от общей энергии, используемой в процессе.

Подробнее о геотермальных тепловых насосах.

Водяные тепловые насосы

Водяные тепловые насосы используют систему, встроенную в водяной источник для отвода тепла. Тепловые насосы, использующие водяной источник, часто являются наиболее надежным источником горячей воды и отопления в домах благодаря постоянной температуре воды на улице. Кроме того, установленные системы источников воды являются самыми низкопрофильными и лучше всего используются в тех случаях, когда визуальные эффекты должны быть сохранены любой ценой. Для этого требуется некоторая электрическая энергия, хотя она составляет всего около 25% от общей энергии, используемой в процессе.

Подробнее о водяных тепловых насосах.

Vaillant Soundbox

Тепловые насосы Vaillant — одни из самых тихих на рынке. Низкий уровень шума означает, что наружный блок для теплового насоса Vaillant может быть легко установлен даже в застроенных районах, таких как таунхаусы и жилые комплексы с террасами, где могут действовать строгие правила контроля шума.

«Слушай» тишину для себя

Тепловые насосы | Как они работают, техническое обслуживание и многое другое

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос может не только поддерживать тепло в доме зимой, но и сохранять прохладу летом. И все это делает очень экономично. В холодную погоду ему действительно удается втягивать теплый воздух снаружи и переносить его внутрь вашего дома.

К сожалению, из-за того, что зимой в Канаде температура обычно довольно низка, тепловой насос, скорее всего, не будет работать для нас в течение всего года, а это означает, что нам, вероятно, потребуется дополнительное тепло.Тем не менее, это все еще может помочь снизить ваши расходы на отопление и охлаждение в течение большей части года.

Доступны три типа тепловых насосов:

1. Пневматический источник,
2. Наземный источник (также известный как геотермальный) и
3. Источник воды.

Оба типа источников — грунт и вода — требуют большого количества змеевиков, проходящих под землей или через воду.

В Канаде наиболее распространенным типом тепловых насосов является воздушный. По сути, тепловой насос поглощает тепло из одной области (снаружи) и передает его в другую область (внутри вашего дома). Он работает по тому же принципу, что и холодильник. Холодильник забирает теплый воздух изнутри устройства и выводит его на кухню. В вашем доме тепловой насос отводит тепло из холодного наружного воздуха и передает его в ваш дом. Дополнительным бонусом является то, что летом этот процесс можно обратить вспять; горячий воздух будет выводиться из вашего дома и выводиться наружу, оставляя в вашем доме приятную прохладу.

Как работают тепловые насосы?

Даже если в это трудно поверить, вся материя содержит тепло, даже когда на улице холодно. Тепловой насос находит и забирает это тепло и передает его туда, где оно необходимо (в ваш дом). В отличие от печи, в ней не нужно сжигать топливо для получения тепла. Для питания системы используется небольшое количество электроэнергии.

Одна очень важная информация о тепловых насосах заключается в том, что они могут выделять много тепла, когда температура на улице выше 4 градусов Цельсия.Как только он упадет ниже этого уровня, страдают как эффективность, так и выходная мощность. По этой причине большинство тепловых насосов в Канаде устанавливаются вместе с вторичными источниками тепла, такими как газовая печь с принудительной подачей воздуха или электрические обогреватели на плинтусе. Этот тип системы автоматически переключается на нагрев газа, когда температура достигает или опускается ниже нуля.

Согласно How Stuff Works тепло естественным образом течет вниз. Это означает, что он имеет тенденцию перемещаться из места с высокой температурой в место с более низкой температурой.Это довольно простая концепция. Тепловые насосы используют относительно небольшое количество энергии, чтобы обратить этот процесс вспять. Они забирают тепло из области с более низкой температурой и перекачивают его в область с более высокой температурой. Таким образом, тепло передается от источника тепла, такого как наружный воздух, в емкость для тепла, например, в ваш дом.

Тепловые насосы, используемые в жилых домах, обычно называются «сплит-системами». У них есть наружный компонент, а также внутренний компонент, подключенный через стену.

В тепловом насосе используется внешний вентилятор, который забирает теплый воздух снаружи и прокачивает его через два набора змеевиков, заполненных хладагентом, как в вашем холодильнике. Затем она накачивается с помощью внутреннего вентилятора по всему дому.

Одно из преимуществ теплового насоса перед другими типами систем отопления заключается в том, что если вам также требуется кондиционирование воздуха в жаркую погоду, вам не нужно устанавливать две отдельные системы. Тепловые насосы могут обогревать и охлаждать ваш дом. Они также очень эффективны, поскольку не используют топливо для производства тепла, а просто передают тепло от одной области к другой, используя очень мало энергии.

Дополнительное тепло иногда требуется в областях, где температура опускается ниже определенной точки. В Natural Resources Canada есть прекрасное объяснение точки теплового баланса, в которой срабатывает дополнительное тепло.

Что делать, если что-то пойдет не так?

Тепловые насосы — это довольно высокотехнологичные машины, включающие электрические цепи высокого напряжения, множество движущихся механизмов и хладагент под высоким давлением. Для неподготовленного человека попытки установки или ремонта могут быть очень опасными, поэтому обязательно обращайтесь только к квалифицированному специалисту для выполнения любого обслуживания теплового насоса.

• Шум: Тепловые насосы не должны быть шумными. Если ваш тепловой насос издает шум, это может быть связано с ослаблением ремня, гаек или болтов вентилятора.

• Нет нагрева: Если тепловые регистры не поступают, сначала проверьте термостат. Убедитесь, что он «нагрет», и установите его на 2–3 градуса выше температуры в комнате. Также проверьте блок питания. Если сработал автоматический выключатель, попробуйте сбросить его.Или проверьте, есть ли на печи переключатель включения / выключения, чтобы убедиться, что она включена.

• Лед или иней на наружном блоке: Возможно, проблема связана с режимом размораживания, или это может быть связано с низким уровнем хладагента в блоке.

• Из наружного блока выходит пар: Не беспокойтесь. Это нормально. Тепловые насосы имеют цикл размораживания, который включается регулярно, чтобы удалить скопившийся иней. По мере того, как это нагревает наружные змеевики, вы, естественно, увидите, как пар выходит из устройства.Это не должно длиться более 5 минут за раз.

How Stuff Works дает вам список вещей, на которые стоит обратить внимание:

• Если устройство не работает, попробуйте перезагрузить его двигатель.
• Проверьте систему зажигания насоса на наличие проблем и убедитесь, что у вас нет сработавшего прерывателя цепи или перегоревшего предохранителя.
• Проверьте термостат, чтобы убедиться, что он работает правильно.
• Замените фильтр, если он грязный, и убедитесь, что нет препятствий для воздушного потока.
• Если воздуховоды издают шум при расширении и сжатии, вы можете попробовать сделать вмятину сбоку воздуховода, чтобы сделать поверхность более жесткой.
• Погремушки можно исправить, закрепив незакрепленные детали, и если вы услышите скрип внутри устройства, вам может потребоваться заменить или отрегулировать ремень вентилятора, соединяющий двигатель и вентилятор.
• Скрежетание может указывать на износ подшипников двигателя, для устранения которого потребуется помощь профессионала.

Они предупреждают, что если у вас нет склонности к механике, вам, вероятно, не стоит пытаться делать такого рода ремонтные работы. Тот факт, что тепловые насосы могут содержать опасные материалы, — еще одна веская причина позволить профессионалу справиться с ними или, по крайней мере, оказать вам некоторую помощь. Утечка химического вещества — серьезное дело, и при работе со сломанным устройством можно легко получить травмы.

Что такое тепловой насос? — Источник воздуха — Геотермальные тепловые насосы

Как работает тепловой насос?

Тепловой насос — это установка HVAC, которая очень энергоэффективна и лучше всего подходит для районов с умеренным климатом в качестве эффективной установки для обогрева и охлаждения. Система теплового насоса работает, забирая тепло из наружного воздуха и передавая его внутрь при обогреве дома. Система с тепловым насосом также имеет реверсивный клапан, поэтому система может переключать направления для подачи тепла в ваш дом в холодные месяцы.

Системы с тепловым насосом — одна из самых экономичных и эффективных систем отопления, доступных сегодня. Двумя наиболее распространенными типами систем тепловых насосов являются тепловой насос с воздушным источником и подземный геотермальный тепловой насос. Хотя оба они классифицируются как типы тепловых насосов, у них есть два очень разных метода работы и связанные с ними затраты на установку.

Получить бесплатные котировки

Что такое воздушный тепловой насос?

Тепловой насос с источником воздуха — это система нагрева и охлаждения, которая работает путем установки наружного блока, называемого компрессором теплового насоса или конденсаторного блока, и внутреннего блока, называемого испарителем или воздухообрабатывающим агрегатом.Поскольку система теплового насоса с воздушным источником тепла способна производить от одного до трех раз больше тепла, чем электричество, используемое для его производства, они являются одной из наиболее энергоэффективных существующих систем отопления и охлаждения. Некоторые из ведущих брендов кондиционеров предлагают качественные варианты тепловых насосов для вашего дома.

Существует несколько различных типов воздушных тепловых насосов , которые вы можете установить. в зависимости от потребностей вашего дома в отоплении и охлаждении, перечисленных здесь:

• Установка системы теплового насоса с воздушным источником стоит в среднем от 3 625 долларов до 5 200 долларов США .Стоимость теплового насоса будет варьироваться в зависимости от количества единиц, необходимых в каждой комнате для создания многозонной температуры в вашем доме. Вы также увидите разницу в стоимости в зависимости от типа установленного вами теплового насоса с воздушным источником.

• Тепловые насосы с воздушным источником сплит-системы — это наиболее распространенный тип тепловых насосных систем с внутренним и внешним компонентами. У вас может быть единая сплит-система, которая часто используется только для одной комнаты или устанавливается для солярия или гаража.Тем не менее, у большинства домовладельцев есть тепловой насос с мини-сплит-системой (одна температура во всех комнатах — каждый манипулятор настроен на одну температуру) или мульти-сплит-тепловой насос, который позволяет использовать несколько кондиционеров воздуха, каждый из которых может управлять разными температурами с помощью кондиционера в каждой комнате.

• Канальные тепловые насосы с источником воздуха аналогичны сплит-системе, упомянутой выше, но подключены к серии воздуховодов или воздуховодов, что обеспечивает эффективное средство транспортировки кондиционированного воздуха по всему дому.Это отличный вариант замены нагревательного элемента, если в вашем доме уже установлены воздуховоды. В противном случае местный подрядчик по тепловому насосу понесет более высокие затраты на установку новых воздуховодов.

• В комплектной системе с тепловым насосом используется единый контейнер, в котором размещены конденсатор, компрессор, испаритель и система нагнетания. Их часто можно увидеть размещенными на крышах домов или бетонных плитах, расположенных рядом с домом.

• Бесканальный воздушный тепловой насос не требует замены или установки воздуховодов.Они состоят из внешнего блока (конденсатор и компрессор) и внутреннего блока (испаритель и узел нагнетателя), соединенных всасывающими трубками и проводкой, а не проталкиваемыми через вентиляционные каналы дома. Внутренний испаритель (блок обработки воздуха), отвечающий за циркуляцию воздуха, обычно вешается на стену или подвешивается к потолку и нагревает и охлаждает комнату с помощью кондиционера, часто с помощью термостата и удаленной системы для управления несколькими зонами нагрева и охлаждения. .

Как работает геотермальный тепловой насос?

Система геотермального теплового насоса использует постоянную температуру земли для обеспечения как нагретого, так и охлажденного воздуха.Некоторые модели также могут производить горячую воду, что является ценным дополнительным оборудованием. Эти высокоэффективные системы иногда включают в себя вентиляторы с регулируемой скоростью и двухскоростные компрессоры, которые дополнительно повышают их эффективность как с точки зрения использования энергии, так и с точки зрения производительности.

Установка теплового насоса с наземным источником дороже, чем установка с воздушным тепловым насосом. Дом площадью 2500 квадратных футов с установкой геотермального теплового насоса будет стоить в среднем от $ 20 000 до $ 25 000 часто из-за затрат на земляные работы, связанных с подготовкой земли к установке.Это вдвое больше, чем у обычных систем отопления, охлаждения и горячего водоснабжения, но геотермальные системы отопления и охлаждения могут снизить счета за коммунальные услуги на 40–60%. Геотермальные тепловые насосы лучше всего устанавливать при строительстве нового дома, чтобы вы могли соответствующим образом спланировать подземную установку.

Срок службы геотермального теплового насоса

Эти системы представляют собой резервуары в мире тепловых насосов с ожидаемым сроком службы оборудования от 25 до 50 лет.Они также намного тише своих аналогов с тепловыми насосами с воздушным источником и требуют меньшего обслуживания. Тем не менее, эти дополнительные преимущества не возникают без первоначальных затрат на установку, поскольку вы можете ожидать, что заплатите значительно больше за систему геотермального теплового насоса по сравнению с тепловым насосом с воздушным источником.

Преимущества тепловых насосов

Независимо от того, какой тип системы теплового насоса вы выберете, вы заметите преимущества практически сразу. Система теплового насоса обеспечивает снижение энергопотребления. означает, что вы выиграете от меньших счетов за коммунальные услуги, а также поможете окружающей среде за счет сокращения производства парниковых газов.Поскольку в тепловых насосных системах используется электричество, нет опасности подвергнуться воздействию угарного газа, как это часто бывает с горючими системами отопления. Окись углерода чрезвычайно опасна и может вызвать серьезные травмы и даже смерть. Вы и ваша семья также можете спать спокойно по ночам, не беспокоясь об опасностях возгорания, связанных с системами горючего топлива.

Система с тепловым насосом обеспечит вашему дому долгие годы бесперебойной работы при условии надлежащего ухода и обслуживания.Системы тепловых насосов требуют ежегодного технического обслуживания, обслуживания и очистки для поддержания их высокой эффективности. Для этого требуются услуги профессионального специалиста по отоплению и кондиционированию воздуха. Однако вы также можете внести свой вклад в техническое обслуживание системы теплового насоса, регулярно меняя фильтр и очищая регистры возврата и вентиляции.