В настоящее время существует альтернативный метод обычной отопительной системе — отопление дома тепловым насосом. Это агрегат, который в зимнее время отапливает ваш дом, в летнее охлаждает, и еще обеспечивает горячее водоснабжение круглогодично. Им используется энергия для производства тепла, способных в возобновлению источников. Таких, как нагретый воздух, земля и вода. Этого преобразования добиваются с использованием особого вещества -хладагента.
На заметку: Хладагент или холодильный агент является рабочим веществом холодильных машин, которым в процессе кипения отнимается теплота у охлаждаемого объекта, далее сжимается и отдает ее в виде конденсации в окружающую среду.
Принцип действия
Конструкция насоса любого типа насоса собрана из 2 элементов: наружный, забирающий тепло у неиссякаемого источника, и внутренний, который отдает тепло для отопления жилища. Небольшая концентрация тепловой энергии находится практически в любой среде вокруг нас. Почему бы не использовать это. Действие такого устройства заключается в том, что низкопотенциальный источник передает тепло на теплоноситель с большей температурой.
Что бы было наиболее понятно, представим работу холодильника. Компрессор перекачивает тепло из места, где его и так небольшое количество, а именно — из морозильной камеры, туда, где его больше — в помещение, где он установлен. Главным плюсом такого насоса считается то, что им энергия не выкидывается, а тратится лишь на перемещение тепла.
Виды насосов
Исходя из источника тепла, агрегаты подразделяются на типы: земляной, водяной и воздушный.
Система земля-вода
Земляные самые часто используемые модели. Энергия для их работы берется из земли. Геотермальный насос с использованием вертикальных зондов, углубляется в землю, откуда им забирается тепло почвы и применяется для обогревания строения.
Этот вид относительно эксплуатационных трат выделяется максимальной эффективностью среди всех подобных механизмов. Объясняется это высокой температурой низкопотенциальных источников. Чем температура ниже, тем понадобятся большие затраты электроэнергии на ее транспортировку.
Важно: Температура земли на глубине нескольких метров является неизменной весь год, даже в самые сильные морозы. Трубы, которые идут под землю, могут устанавливаться как горизонтально, так и вертикально. Исходя из этого земляной насос бывает вертикальным и горизонтальным.
Вертикальные требуют большого погружения труб от 50 до 200 м, по которым будет циркулировать хладагент. При горизонтальном способе не нужно глубокое бурение. Здесь труба закладывается на глубину около одного метра, в зависимости от климата региона.
Важно: Под коллектор должна отводится площадь, площадь которой в несколько раз больше здания. И площадь под садом или огородом не подойдет, т. к. не многие растения смогут пережить сильного охлаждения у корней.
Водный
Это также очень эффективный способ, т. к даже на не значительной глубине вода имеет постоянную и относительно высокую температуру. Здесь источниками могут быть: озеро, реки, скважины, колодцы.
Конструкция водяных насосов не сильно отличается от земляных. Затраты на сооружение такого насоса будут не большими. Трубопровод оснащенный теплоносителем снабжают грузом и погружают на дно источника. Если берется грунтовая вода, то структура здесь будет немного сложнее. Для сбрасывания жидкости, проходящей по теплообменнику, может понадобиться устройство еще одного колодца.
Воздух-вода
По показателям эффективности эта модель уступает предыдущим потому, что его мощность в холодный период понижается. Однако, тем не менее для его устройства нет необходимости в тяжелых земельных работах, оборудование может быть установлено прямо на крыше строения.
Достоинством воздушного вида считается повторное использование тепла, выходящее из отапливаемого пространства.
Недостаточная эффективность в морозное время может быть компенсирована альтернативным отоплением. Менее дорогостоящим будет вариант теплового агрегата по типу воздух-воздух.
Тепловые насосы бывают электрическими и газовыми. Самые популярные работают от электроэнергии. Существуют комбинированный тип, где совмещены нагреватели(газовый или электрический) с тепловым устройством. Их используют в ситуациях, когда тепловой агрегат не эффективно работает, например, из-за погодных условий. Это особенно касается воздушных моделей.
Заметка: Комбинирование снижает капитальные расходы и увеличивает период окупаемости.
Плюсы и минусы
Основным преимуществом подобного отопительного устройства считается, что здесь эксплуатационные расходы намного ниже других способов отопления дома. К тому же, это полностью экологически чистый и безопасный вариант. Агрегаты надежные, бесшумные и легкие при применении.
Еще одним несомненным плюсом является возможность ее переключения с функции отопления на охлаждение. Для чего понадобятся помимо отопительных радиаторов еще и наличие фанкойлов.Заметка: Охлаждающая система работает по тому же принципу, что и отопительная, только радиатор заменяется вентиляционными доводчиками.
Здесь регулирование температуры происходит с помощью термостатов, а также есть возможность программирования даже при отоплении инверторными кондиционером.
Выделяются следующие плюсы:
- Помогает в сбережении не возобновляемых энергоресурсов;
невоспламеняемые детали пожарная;- тепловой насосустойчив к перегреванию и взрыву;
- агрегатом не выделяется угарный газ;
- универсальность — одним прибором может обогреваться либо охлаждаться строение, и нагреваться вода;
- долговечны, эксплуатация до 50 лет;
- нет необходимости в согласовании со специальными службами, как при установке газового котла;
- автоматическая система управления.
Заметка: В Норвегии и Швеции более 95% всех жилых зданий топятся тепловыми насосами. Минусом здесь будет большие капитальные затраты на их приобретение и монтаж. Для устройства агрегата вертикального типа понадобится помощь спецтехники и квалифицированных специалистов.
Экономическая эффективность
Если вы хотите в течении долгих лет экономично отапливать свой дом, нужно изначально потратиться на проект и устройство. Здесь окупаемость будет растянута на неопределенное время, зависящее от условий эксплуатации. Окружающая среда и ее энергия неиссякаемая и за нее не придется платить. Если строение хорошо утеплено, то тепловой агрегат будет очень эффективно работать.
Не смотря на достаточно дорогостоящее оборудование и устройство, экономия на отоплении будет существенной. Очень выгодным будет подключение насоса к системе теплого пола или стен. т. к. рабочая температура в этих устройствах около 40 градусов.
Как показатель экономии выступает не возможность перегревания отопительного элемента и замерзания теплоносителя при отключенном насосе. Чем надежность системы повышается и снижается риск аварий.
Особенности выбора
В районах с умеренными климатическими условиями самым лучшим насосом для отопления считается земляной. И вернее всего вертикального типа, особенно если вы проживаете в скалистой местности. Но такой насос будет наиболее дорогостоящим.
В районах, где преобладает мягкий климат, можно использовать насос воздушного типа, не требующий серьезных вложений и обладающий наибольшей эффективностью при сравнительно небольших сезонных температурных колебаниях.
