Тепловой насос для отопления загородного дома

• Что из себя представляет тепловой насос
• Принцип работы
• Виды тепловых насосов
• Насколько хорошо прогревается дом
• Как выбрать тепловой насос для загородного дома
• Установка и монтаж
• Итог: стоит ли устанавливать тепловой насос в частный дом
  
  

Тепловые насосы для отопления дома, позволяющие извлекать тепловую энергию из грунта и воды, пользуются большой популярностью на западе. В России с ними знакомы очень немногие, однако благодаря широкому функционалу, экологичности и эффективности, они становятся востребованными и у нас. Рассмотрим их более подробно и разберемся, подходит ли такое оборудование для построения надежной отопительной системы в частном доме.

Что из себя представляет тепловой насос

Тепловой насос для дома — это специальная парокомпрессионная установка, способная переносить тепловую энергию от холодных источников к горячим. Энергия передается посредством конденсации и испарения хладагента, циркулирующего в замкнутом контуре.

Устройство работает от электросети, при этом электричество расходуется только на принудительную циркуляцию хладагента, поэтому его расход не слишком велик.

Принцип работы такого оборудования строится на цикле Карно, используемом в бытовых холодильниках, которые по своей сути также являются тепловыми насосами. При помещении в холодильник продукта, температура которого выше температуры внутри камеры, его тепло через решетку радиатора выводится наружу и разогревает воздух в комнате. Чем большее количество продуктов будет помещено в холодильник одновременно, тем выше будет теплоотдача из-за их охлаждения и тем сильнее разогреется комната.

Принцип работы

Тепловой насос для загородного дома функционирует за счет способности хладагента забирать и отдавать тепловую энергию в процессе смены агрегатного состояния.

Схематично такое устройство можно отразить в виде трехконтурной системы:

• Теплоноситель, который переносит энергию от источника.
• Циркулирующий по контуру хладагент, забирающий тепло с первого контура и передающий его третьему.
• Теплоприемник, в качестве которого выступает вода, транспортирующая тепловую энергию в систему отопления дома.

Рассмотрим весь принцип работы устройства:

• жидкий фреон поступает в испаритель, где превращается в газ, используя для этого энергию, получаемую от источника из первого контура;
• подогретый фреон до температуры в 6 -10 градусов в виде газа переходит в компрессор, где осуществляется его сжатие;
• при росте давления газообразный фреон сильно разогревается до температуры около 60 градусов;
• разогретый газ отдает свое тепло системе отопления и при охлаждении снова переходит в жидкое состояние;
• давление снижается посредством клапана;
• цикл начинается заново.

Главное отличие теплового насоса от холодильника в назначении. Если второй используется для генерации холода, то первый позволяет нагревать теплоноситель в системе отопления. Из-за этого насос нередко называют «холодильником наоборот».

Виды тепловых насосов

Выделяют 3 вида тепловых насосов для отопления дома по источнику энергии:

• почва;
• грунтовые воды;
• воздух.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Грунтовые

Источником тепла для таких устройств выступает грунт на земельном участке. Земля может дать достаточно тепловой энергии для разогрева фреона и прогрева отопительной сети. Насосом можно будет пользоваться в течение всего года, так как при заглублении приемника на несколько метров температура грунта будет примерно одинаковой.

Трубопровод при этом может устанавливаться двумя разными способами:

• Горизонтально. Предполагает использование лежащего контура..
• Вертикально. Используются вертикальные, связанные между собой теплоприемники.

Требуемое заглубление определяется в зависимости от типа насоса. Геотермальное устройство с горизонтальным коллектором может устанавливаться на глубине 1,5 - 2 метра. Точный уровень заглубления выбирается индивидуально и зависит от глубины промерзания почвы в зимой.

Коллектор насоса должен размещаться ниже сезонного уровня промерзания грунта.

Водяные

Разница между водяным и грунтовым устройствами лишь в том, что первые используют грунтовые воды в качестве источника тепловой энергии.

Их можно применять только на тех участках, где грунтовые воды располагаются ниже сезонного промерзания грунта. При этом, если есть возможность использовать водяное оборудование, специалисты рекомендуют применять именно его, так как оно гарантирует тепловую стабильность и надежную работу отопительной системы в любое время года.

Перед закупкой оборудования требуется проведение геологической разведки, которая должна показать глубину залегания подземных вод и их химический состав.

Анализ химического состава направлен на выявление наличие солей железа и других примесей в воде. Если примесей мало или почти нет, допускается использование геотермального зонда, в противном случае нужно использовать грунтовый тепловой насос для отопления загородного дома.

Воздушные

Воздушные теплонасосы характеризуются простотой монтажа и надежностью. Они способны забирать тепловую энергию непосредственно из воздуха, не требуют проведения геологической разведки и выполнения затратных земляных работ.

Все узлы воздушного теплонасоса располагаются на поверхности, что сильно удешевляет процедуру построения отопительной системы.

Однако при всех достоинствах в большинстве регионов России использовать такое оборудование не получится. Насос гарантирует надежную работу отопительной сети только при условии, что температура воздуха будет не ниже 15 градусов.

К сожалению, в нашей стране зимой бывает намного холоднее и остаться в сильный мороз без отопления вряд ли кто-то захочет.

Насколько хорошо прогревается дом

Прежде чем переходить к подбору теплового насоса для отопления дома, рекомендуется оценить возможную эффективность оборудования и соответствие функциональности индивидуальным требованиям.

Чтобы оценить, насколько хорошо устройство будет обогревать ваш коттедж, необходимо обратить внимание на коэффициент преобразования m, который равняется отношению передаваемой оборудованием энергии к энергии, используемой компрессором.

Современные теплонасосы имеют величину m, равную 3 и более. Эффективность использования систем напрямую зависит от того, какое именно отопление будет сконструировано в доме. Проще и удобнее всего строить отопление «теплый пол». В этом случае будет вполне достаточно нагревать теплоноситель до 30-35 градусов.

Если же нужно построить отопление с традиционными радиаторами, которые придется разогревать до температуры в 70 и более градусов, необходимо выбирать насосы со значением m не менее 4,5.

В любом случае использование теплонасоса дает возможность обеспечить в доме комфортную температуру.

Как выбрать тепловой насос для загородного дома

Чтобы выбрать тепловой насос для отопления дома, необходимо изучить рынок и ознакомиться с техническими характеристиками различного оборудования. При этом необходимо обращать внимание на 2 важнейших параметра устройств:

• Коэффициент преобразования энергии. Мы уже говорили об этом параметре, но повторимся снова, так как именно он во многом определяет способность оборудования обеспечить комфортную температуру в доме для постоянного проживания. Для российских регионов обычно рекомендуется выбирать насосы с m = 4,2-5,2.
• Тип контроллера. Самым функциональным является микропроцессорный контроллер, способный обеспечить полностью автономную работу системы отопления.

Другие важные характеристики:

• уровень производительности;
• номинальная мощность установки;
• тип хладагента и его точка кипения;
• наличие частотного управления.

Многие современные производители предлагают покупателям возможность заполнить опросный лист, в котором отмечаются особенности дома и личные пожелания пользователей. На основе ответов вам помогут подобрать тепловой насос для отопления дома.

Установка и монтаж

В теории монтаж теплонасоса владелец участка может выполнить самостоятельно, однако мы рекомендуем доверить эти работы профессионалам. Благодаря большому опыту и специализированным знаниям они смогут установить систему быстро и без ошибок.

В любом случае монтаж теплонасоса включает в себя одни и те же этапы:

• подготовка — разметка и разбивка участка;
• земляные работы — бурение скважины, загрузка геотермального зонда, удаление грунта и т.д.;
• раскладка труб;
• заправка теплоносителя;
• обвязка теплонасоса;
• монтаж сети теплоснабжения;
• пуск и наладка.

Итог: стоит ли устанавливать тепловой насос в частный дом

Целесообразность покупки и установки теплонасоса зависит от многих факторов, в первую очередь — от возможности подключения к магистральной сети газоснабжения и потребности в автономности отопления.

Если подключиться к газовой магистрали невозможно или она располагается далеко и придется потратить несколько сотен тысяч рублей, лучше выбрать теплонасос — он позволит построить функциональную и надежную систему теплоснабжения, работающую независимо от коммунальных служб.

Если возможность подключить недорогой газ имеется, то многие владельцы домов выбирают именно его, так как цена одного теплонасоса без монтажа составляет около 200 тысяч рублей. С другой стороны, его эксплуатация требует примерно столько же затрат, но он работает полностью автономно.

Выбирайте в соответствии со своими возможностями и желаниями. А если вы только планируете строительство загородного дома, обращайтесь в компанию Render House. Мы строим коттеджи под ключ, подключаем все коммуникации.