Вопрос возможности отопления частного дома без газа волнует сегодня многих домовладельцев. Связано это с конкретными факторами, начиная от роста коммунальных тарифов и заканчивая повышением цен на топливо. Вполне логично, что каждый пытается отыскать для себя наиболее подходящую альтернативу. В качестве последней всё чаще используются специализированные установки — тепловые насосы, но основные выводы специалистов PermyCo, касающиеся разумного вложения денег в них - в конце этого раздела
Основные выгоды установки теплонасосов
Для того чтобы тепловой насос мог продемонстрировать свои возможности на полную мощность, необходима электроэнергия, каждый кВт которой, как показывает практика, способен вырабатывать примерно 3 кВт полезной тепловой энергии. Таким образом можно смело говорить о том, что в итоге потребитель получает эффективность на 300% — яркий пример экономии. Конечно, показатели в процессе эксплуатации будут разниться в зависимости от того, в каких условиях применяется теплонасос. Так, например, с похолоданием эффективность снижается, но даже в этом случае демонстрирует выдающуюся производительность и позволяет сэкономить.
Также важно понимать, что любой тепловой насос будет демонстрировать разный уровень эффективности работы в зависимости от выбранной модели. К примеру, земляной теплонасос функционирует с большей отдачей при взаимодействии с глинистой почвой, нежели если его трубы будут расположены в грунте, преимущественно состоящем из песка. Учитывать следует и тонкости укладки: подземная часть изначально размещается ниже того уровня, на котором грунт начинает промерзать в зимний период, иначе полноценно функционировать тепловой насос не сможет вовсе.
Принцип работы теплового насоса
Независимо от того, какую модель и производителя выберет покупатель, конструктивно тепловой насос всегда будет состоять из двух частей. Первая является наружной и извлекает тепло из возобновляемых источников, тогда как вторая отвечает за передачу полученной энергии системе отопления или кондиционирования.
Если рассматривать самые последние вариации теплонасоса, то можно отметить их высокую энергоэффективность, благодаря чему потребитель затрачивает на обогрев жилища примерно четвертую часть от той суммы, которая требовалась бы при отсутствии подобного прибора.
По сути, принцип работы теплового насоса можно сравнить с «холодильником наоборот», так как последний выносит тепло от внутренней части наружу — на боковую либо заднюю стенку. Описать его можно поэтапно:
- теплонасос извлекает тепло из определенной среды, особенности которой зависят от того, какой тип оборудования используется в конкретном случае;
- тепло воздействует на хладагент, который в результате закипает и трансформируется в газообразную форму;
- хладагент поступает на компрессор, где сжимается, тем самым повышая такие показатели, как давление и температура;
- нагретый таким образом газ отправляется в конденсатор, где передаёт тепло системе отопления и переходит в жидкое состояние из-за охлаждения;
- в жидком виде хладагент передаётся расширительному клапану, где приобретает изначальное низкое давление;
- хладагент возвращается на испаритель, замыкая контур, после чего весь процесс повторяется заново.
Как тепловые насосы отличаются друг от друга в зависимости от используемого источника тепла
В качестве источника тепла для теплового насоса выступает слой грунта, расположенный на поверхности и прогретый солнцем, недра земли, подземные водоемы — озёра и реки, атмосферный воздух. В качестве дополнительных источников применяется тепло отработанного вентиляционного воздуха, сточных вод и то, что получено в результате технологических процессов, сопровождающихся выделением излишков тепла.
Для того чтобы обеспечить отопление дома, можно выбрать воздушный насос, работающий с различными средами — по сути, любой из них представляет собой универсальный агрегат и может быть использован в качестве кондиционера, водонагревателя и теплогенератора.
Установки геотермального типа
Геотермальный теплонасос эксплуатируется при наличии глубинных скважин, которые используются им в качестве источника тепла, где всегда сохраняется плюсовая температура. Дополнительно с таким оборудованием используются U-образные зонды, в которых постоянно циркулирует незамерзающий теплоноситель. Для этой цели монтируется одновременно несколько скважин, глубина которых составляет от 40 до 100 м.
Между ними сохраняется промежуток от 6 м и более. Всего 1 метр глубинного зонда способен обеспечить примерно 25-50 Вт тепловой мощности. Для насоса, предназначенного для обогрева частного дома, нужно создать несколько скважин — только таким образом можно обеспечить полноценный теплосъем.
Преимущества
Геотермальный тепловой насос имеет более длительный срок эксплуатации и практически бесшумен при работе. Для отопления такой вариант является одним из наиболее эффективных, так как работать может в любое время года.
Недостатки
Для того чтобы устроить подобную систему коллекторов, необходимо вложить немало средств, сумма порой бывает сравнима с ценой самого теплового насоса. Дополнительно потребуется немало усилий для того, чтобы создать необходимое количество траншей нужной глубины, запустить зонды и наладить систему в целом.
Установки водяного типа
Водяной тепловой насос включает в конструкцию несколько полноценных труб, заключенных в единую систему. Как источник тепла применяется вода, залегающая на внушительной глубине, в тех водоемах, где она не замерзает. С теплообменника скважины тепло передается в отопительную систему. Охлаждённая рабочая среда возвращается обратно в водоем по другому патрубку. Продуктивность подобная система демонстрирует довольно внушительную, а главное стабильную на протяжении всего года. Лучше, если вода будет забираться с глубины 10-15 метров. Для этого необходимо создать скважину — все буровые работы должны выполняться только специалистами с лицензией, имеющими соответствующую квалификацию, а значит и право на осуществление работ данного типа. В некоторых случаях может потребоваться разрешительная документация, составленная в соответствии с нормами соответствующих контролирующих ведомств.
Преимущества
Такое оборудование демонстрирует гораздо большую эффективность, чем тепловые насосы воздушного типа.
Недостатки
Внедрить такой тепловой насос в систему отопления дома довольно сложно. Предварительно придется приобрести большое количество труб, которые проводятся от воды к зданию, после чего нанимается группа специалистов для выполнения всех необходимых работ.
Установки воздушного типа
Воздушный тепловой насос отличается более простой конструкцией, его можно назвать универсальным, так как он с легкостью встраивается в любые другие системы теплоснабжения. Именно этим можно объяснить его востребованность, если верить статистике, то примерно половина домов сегодня отапливается именно с помощью «воздушников».
Те модели тепловых насосов, что взаимодействуют с воздухом, представлены на современном рынке климатического оборудования, где демонстрирует повышенную эффективность даже при морозах до -25С.
Монтаж подобных моделей не требует получения разрешений и может осуществляться на ограниченном пространстве. Именно поэтому с помощью теплового насоса, использующего воздух в качестве источника тепловой энергии, можно усовершенствовать уже работающую котельную.
Преимущества
Отопление помещения с помощью теплонасоса данного типа является на сегодняшний день одним из тех вариантов, которые способны продемонстрировать наиболее перспективное развитие, особенно, когда речь идет о новом доме. Отопление воздушным насосом считается более экологичным и позволяет обеспечить комфорт как зимой, так и летом. Такие приборы не только обогревают, но и охлаждают дом и могут использоваться при необходимости для нагрева воды, в любом случае оставаясь самым экономичным решением.
Недостатки
Если сравнивать с другими типами тепловых насосов, то воздушный, скорее всего, уступает им по эффективности, так как обрабатывать он способен меньший объем тепловых масс. Справедливости ради следует отметить, что разница эта малоощутима. В зимний период энергоэффективность теплового насоса «воздух-вода» снижается, однако таким образом работает практически любое оборудование, связанное с источниками тепла, выбранными в качестве альтернативных.
Какие тонкости важно учесть в процессе выбора теплового насоса
Тем, кто проживает в зоне умеренного климата, предпочтительно приобрести тепловой насос, в процессе эксплуатации использующий тепло грунта. Монтаж его лучше осуществлять вертикально, что особенно актуально для тех домов, которые расположены на скальных породах. Остановив свой выбор на таком решении, важно учесть, что подобный насос стоит довольно дорого.
В тех зонах, которые характеризуются мягким климатом, достаточно установки теплового насоса «воздух-вода». Внушительных материальных затрат он не требует и способен продемонстрировать достаточную эффективность там, где колебания температур зимой, летом и в межсезонье сравнительно невысоки. В отдельных случаях лучшим решением станет комбинированная модель теплового насоса, которая совмещается с нагревателем, функционирующим от газа или электричества. Такие приборы могут применяться, если погода оставляет желать лучшего, так как в этом случае работа теплового насоса становится менее эффективной.
Достаточно скомбинировать два источника тепла для того, чтобы ощутимо снизить расходы и окупить затраченные на тепловую установку средства в максимально сжатые сроки.
Действительно ли теплонасосы стоят того, чтобы отдать им предпочтение
Основным преимуществом тепловых насосов являются невысокие расходы на эксплуатацию. Можно со всей ответственностью заявить, что конечный потребитель получает тепло либо охлаждение по самым низким расценкам, если сравнить их с другими вариантами отопления и кондиционирования. Не лишним будет отметить и факт исключительной безопасности системы теплового насоса, если рассматривать ее в рамках использования в условиях частного дома или коттеджа. В результате, естественно, смягчаются требования, предъявляемые к вентиляционным системам, а уровень пожарной безопасности автоматически становится выше. Перечисленные факторы также отражаются на стоимости монтажа. Те, кто постоянно пользуется тепловыми установками данного типа, отмечают бесшумность работы, простоту и надежность эксплуатации. Переключать насос с отопления на охлаждение можно очень просто, для чего достаточно установить помимо батарей отопления фанкойлы.
О недостатках тепловых насосов следует сказать отдельно, в частности, ими считаются внушительные затраты на монтаж. Также стоит отметить, что для стандартных моделей температура теплоносителя обычно не превышает 50 -60C, а на деле все ограничивается стандартными 45С что многим кажется недостаточным. Устранить этот минус можно приобретением усовершенствованной модели, которая, однако и стоить будет значительно дороже и все равно не выдаст на гора более 60С.
На своем личном опыте, потратив значительную сумму на установку теплового насоса Daikin Alterma, со временем я понял, что это ошибка - постоянное использование для жизни воды с максимальной температурой 45С - это мучение. Могу только посочуствовать всем, установившим тепловые насосы, - несчастные люди, я даже не хочу упоминать о проблемах, возникающих при опускании столбика термометра ниже -20С, о том, что не всякая почва подходит для их нормальной работы - в городке Плютово на болотистой почве нормально не заработал ни один Viessmann. Сейчас у меня 50kWt солнечная электростанция на базе инвертора сетевого Huawei SUN2000-50KTL-M0 (50 кВт, 3 фазы /6 трекеров) и фотомодулей JA Solar JAP60S10 285/SC (HalfCells) и у меня полная энергонезависимость с решением всех вопросов по отоплению, водоснабжению, работы всех сопутствующих систем в доме плюс серьезно зарабатываю на зеленом тарифе.
