Тепловые насосы для отопления дома. Тепловой насос для отопления дома – принцип работы, виды и монтаж

Тепловые насосы для отопления дома. Тепловой насос для отопления дома – принцип работы, виды и монтаж

Тепловой насос для отопления на данный момент только начинает активно применяться в частных домах. Одним из главных достоинств этого способа обогрева, является низкое потребление электричества, но при этом высокое выделение тепла. Выделяют следующие разновидности оборудования, классификация осуществляется по источнику тепла.

Чтобы знать, какой тип насоса выбрать для домашнего использования, рекомендуется изучить особенности каждой модели и их принцип работы. Также у каждого вида существуют ограничения, о которых также важно знать.

Принцип действия тепловых насосов

Принцип работы устройства для обогрева дома основан на том, что вещество (холодильный агент) может отдавать тепловую энергию либо забирать ее в процессе смены состояния. Эта идея заложена в основу функционирования холодильника (из-за этого задняя стенка прибора горячая).

Термонасос для отопления функционирует следующим образом:

1. Поступающий агент охлаждается на 5 градусов в испарительном отделе на основании энергии от носителя тепла.
2. Охлажденный агент поступает в компрессор, который в результате работы сжимает и нагревает его.
3. Уже горячий газ попадает в отсек для теплообмена, в котором он отдает собственное тепло отопительной системе.
4. Сконденсированный хладагент возвращается к старту цикла.

Также существуют некоторые модели, которые могут обеспечивать реверсивное функционирование. Это значит, что подобные приборы эксплуатируются даже летом для охлаждения здания. Тепло направляется в хранилище, а затем используется для отопления в холодное время года.

Устройство

Тепловой насос для отопления дома состоит из нескольких основных контурных элементов:

• контур с теплоносителем, который перемещает энергию от теплоисточника;
• контур с фреоном, который периодически испаряется, забирая тепловую энергию с первого контура, и снова оседает конденсатом, передавая тепло третьему;
• контур, где циркулирует жидкость, являющаяся переносчиком тепла для отопления.

Эксплуатация термо насоса для отопления дома является выгодной с финансовой точки зрения. Причина этого в том, что устройство не требует высокой мощности (соответственно, расход электричества не больше, чем у стандартного бытового прибора), однако при этом производится в 4 раза больше тепла по сравнению с потребляемой электроэнергии.

Также не требуется создавать отдельную линию проводки для подключения насоса.

Плюсы и минусы

Перед принятием решения, использовать тепловой насос или нет, следует ознакомиться с достоинствами и недостатками его работы. К главным плюсам теплового насоса относится:

• небольшой расход электричества на отопление дома;
• отсутствие необходимости регулярного осмотра и технического обслуживания, что делает затраты на эксплуатацию теплового насоса для отопления минимальными;
• допускается монтаж в любой местности. Насос может работать с такими источниками тепловой энергии, как воздух, почва и вода. Поэтому появляется возможность его установки практически в любое место, где планируется строительство дома. А в условиях отдаленности от газовой магистрали, устройство является самым подходящим методом обогрева. Даже если отсутствует электричество, функционирование компрессора можно обеспечить при помощи привода на основе бензина или дизеля;
• отопление дома осуществляется в автоматическом режиме. Не требуется добавлять топливо или проводить иные манипуляции, как, например, в случае с котельным оборудованием;
• отсутствие загрязнения окружающей среды вредными газами и веществами. Все применяемые холодильные агенты полностью безопасны и экологически пригодны;
• пожаробезопасность. Жителям дома никогда не будет угрожать взрыв или повреждение вследствие перегрева теплового насоса;
• возможность эксплуатации даже при условиях холодной зимы (до -15 градусов);
• качественный тепловой насос для отопления дома может служить до 50 лет. Замена компрессора требуется лишь раз в 20 лет.

Какое отопление в частном доме самое экономичное если нет газа. Виды отопления дома при отсутствии природного газа.

Добрый день, уважаемые читатели. Хотелось бы расписать варианты отопления дома и приготовления ГВС, в случаях отсутствия природного газа.

Отопление электричеством

- Электрический котел

- Тепловой насос

- Мультисплит системы (воздушное отопление) + электрический водонагреватель ГВС

Отопление сжиженным газом

- Газгольдер

Отопление жидким топливом

- Дизельный котел

Отопление твердым топливом

- Твердотопливный котел (уголь, дрова)

- Пеллетный котел (пеллеты)

Это основные виды отопления, далее хочу сравнить изначальные затраты на покупку оборудования для котельной, для примера возьмем дом 100 м2, 3 человека, 1 сан. узел. Теплопотери дома будем брать по максимуму, 100 Вт на 1 м2 итого 10 кВт. Оборудование будем считать среднего сегмента, обвязку и отопительные приборы (радиаторы, теплый пол) пока учитывать не будем.

Электрический котел.

Электрический котел, мощностью до 10 кВт в сборе с группой безопасности, насосом и расширительным баком будет стоить до ~25 тыс рублей. Для горячей воды бойлер объемом 100 литров будет стоить до 10000 тыс рублей.

Итого: от 35000 рублей.

Тепловой насос.

Тепловой насос мощность до 10 кВт (берем 8 кВт) включая внутренний и внешний блок обойдется до 300000 рублей. Он работает только для низкотемпературного отопления (теплый пол, радиаторы низкотемпературные), для ГВС в них предусмотрен электрический ТЭН, который будет нагревать бойлер косвенного нагрева. Бойлер косвенного нагрева объемом 100 литров обойдется до 20000 рублей.

Мультисплит системы.

К примеру берем мультисплит систему на 4 внутренних блока (на 4 комнаты/помещения) общей мощностью 10 кВт. Наружный блок на улице и внутри 4 блока в каждом отапливаемом помещении. Данная система стоит порядка 130000 рублей, большой плюс, что она так же летом будет работать как кондиционер. Для горячей воды бойлер объемом 100 литров будет стоить до 10000 тыс рублей.

Итого: от 140000 рублей

Газгольдер.

Для существования данной схемы, нужно покупать газгольдер и закапывать/устанавливать на участке. Для дома 100 м2 исходя из опыта наших работ, для заправки бочки один раз за сезон понадобится 2200-2400 литров. Стоимость газгольдера 2400 литров с установкой под ключ ~190 тыс рублей. Газовый двухконтурный котел обойдется в пределах 35 тыс рублей.

Итого: от 225000 рублей.

Дизельный котел.

Дизельный котел, самый "не распространенный" вариант отопления. Существуют одноконтурные и двухконтурные модели. Минус двухконтурных моделей - что бы котел давал порядка 10 л/минуту горячей воды, его нужно покупать с запасом мощности, порядка 16 кВт. Стоимость котла одноконтурного на 10 кВт - 32 тыс руб. Стоимость двухконтурного котла 16 кВт 40 тыс руб. Для одноконтурного котла можно докупить бойлер электрический 100 литров по цене до 10000 руб.

Итого: от 40000 рублей

Твердотопливный котел.

Твердотопливный котел мощностью 10 кВт с автоматикой обойдется до 45 тыс рублей. Бойлер косвенного нагрева объемом 100 литров обойдется до 20000 рублей.

Варианты отопления частного дома новые технологии. Инфракрасное отопление дома

Пленочное отопление частного дома

Как наиболее эффективно преобразовать электрическую энергию в тепловую? Идеальный вариант – генерирование ИК лучей в диапазоне волн от 10-15 мкм. Для этого используют специальные резистивные элементы, изготовленные из карбона. Современная финская технология отопления применяет именно такой тип обогревателей.

Они представляют собой полимерную вспененную основу с нанесенным слоем фольги. На ее поверхности располагаются резистивные элементы, которые при подключении электрического тока излучают ИК волны. Эти современные технологии отопления не возможны без электронного блока управления – они предназначены для регулировки мощности в зависимости от температурных параметров в помещении и установок пользователя

По схеме финской технологии отопления монтаж выполняется на потолок в комнате. Таким образом достигается максимальный нагрев всего объема помещения. Боковой монтаж менее эффективен. Но в отличие от технологии монтажа отопления из полипропиленовых труб, установка ПлЭн требует обязательного утепления потолка и стен. Помимо этого нужно учитывать такие особенности ИК отопления:

• Максимальный уровень нагрева пленки составляет около 40-50°С;
• Тепловые потери в здании не должны превышать нормативных. В противном случае нагрев воздуха не будет выше 16-17°С;
• Технология установки радиаторов отопления предусматривает относительно небольшую площадь батарей. Для эффективности работы ПлЭн площадь покрытия потолка должна достигать 60-70% от общей;
• В отличие от технологии монтажа водяного отопления для ИК не нужно устанавливать котлы, трубопроводы и другие элементы системы.

Но почему же ПлЭн не получил столь широкого развития? Несмотря на то, что оно относится к инновационным технологиям в отоплении, степень нагрева воздуха в жилом здании во многих случаях остается неудовлетворительной. Это объясняется большими тепловыми потерями.

К тому же нужно учитывать инертность этой системы, что во многих случаях недопустимо для новых технологий отопления загородного дома. Выход на нормальный режим может продлиться от 2-х до 4-х недель.

Фактическая тепловая мощность пленочного нагревателя отличается от номинальной на 10-15%. Это нужно учитывать при расчете площади покрытия.

Тепловой насос российского производства. Производство

Тепловые насосы, выпускаемые НПО Энергоинновации, соответствуют всем международным стандартам качества и являются полностью российской разработкой. Широкий модельный ряд, качественные комплектующие и адаптированная к российским условиям автоматика — отличительные черты нашего производства тепловых насосов для отопления и охлаждения.

Какое оборудование мы выпускаем

Тепловые насосы для отопления, охлаждения и приготовления горячей воды серии вода/вода (грунт/вода) служат основой низкотемпературной отопительной системы любого объекта, они хорошо зарекомендовали себя, как надежный и экономичный источник тепла.

Линейка тепловых насосов воздух вода. Данный тип тепловых насосов нашел широкое применения в южных регионах, а так же там, где нет возможности воспользоваться организацией земляного теплосборного коллектора.

Производство тепловых насосов для нагрева бассейнов дополняет модельный ряд отопительного оборудования.

Реализуя программу расширения ассортимента климатического оборудования, наша компания включила производство чиллеровдля охлаждения воды в состав основной производственной деятельности.

Особенности производства НПО Энергоинновация

Современное производство, оснащенное по самым жестким техническим стандартам, является основой качества оборудования, производимого НПО Энергоинновации. Из других особенностей производственного цикла отметим следующие:

• корпоративные стандарты контроля качества технологических процессов на всех стадиях производства обеспечивают соответствие выпускаемой продукции технической документации и заявленным характеристикам;
• все выпускаемые тепловые насосы проходят жесткую проверку на специальном испытательном стенде;
• собственное ИТ-подразделение обеспечивает доработку программного обеспечения оборудования по индивидуальным заказам;
• служба логистики производит доставку выпускаемой техники во все регионы России и стран СНГ.

Дополнительной гарантией качества выступает высококвалифицированный персонал с многолетним опытом работы в производстве климатической техники.

Достоинства наших тепловых насосов

Высокие технические характеристики и надежность климатического оборудования нашего производства обеспечены рядом технологических и инженерных решений, основными из которых выступают следующие:

• применяемые в оборудовании компрессоры для тепловых насосов Copeland и GEA BockCompressors во всем мире являются эталоном качества и надежности;
• комплектующие европейских производителей служат основой гидравлической схемы тепловых насосов и чиллеров;
• основу эффективности тепловых насосов - высокий коэффициент преобразования, обеспечивают современные теплообменники ECO AIR;
• современные звукопоглощающие технологии и материалы снижают до комфортного уровень шума и вибраций тепловых насосов;
• реализация каскадного способа наращивания мощности поддерживается индивидуальной программой диспетчеризации, с выведением данных на отдельный компьютер, поставляемый в комплекте с оборудованием;
• при необходимости, использование в качестве теплоносителя фреона R134a дает возможность реализовывать теплотехнические решения с температурой до 70°С в отопительном контуре.

Прямые контракты с европейскими поставщиками комплектующих для тепловых насосов служат гарантией низкой цены на климатическое оборудование, а собственное производство, с высоким уровнем технологической оснащенности, не вносит в эту цену дополнительных издержек.

Тепловой насос своими руками. Первичные контуры и функциональность системы

Для работы теплонасоса требуется источник тепловой энергии, которым может служить любая среда при условии, что в зимнее время ее температура стабильно будет превышать +1°С. Таким образом, практикуется установка агрегатов, получающих тепловую энергию из воды, воздуха и земли (из грунта или пород глубокого залегания).

Вода

Для прокладки первичного контура подходит любой естественный или искусственный водоем, при условии, что он не промерзает до дна. Длина трубопровода, погруженного на дно, определяется при расчете мощности теплового насоса — один метр смонтированного змейкой или кольцами трубопровода позволяет получить до 30 Вт тепловой энергии. То есть, теплонасос с трубопроводом длиной 500 метров способен обогреть дом, у которого потребность в тепле составляет 15 кВт.

Горизонтальный трубопроводный контур, уложенный кольцами

Принцип работы теплового насоса вода-вода заключается в том, что полученное тепло используется на нагрев жидкого теплоносителя в радиаторной системе отопления или контуре теплого пола. Функциональность теплового насоса вода-вода достаточна, чтобы обеспечивать стабильный напольный обогрев, так как позволяет поддерживать температуру теплоносителя на уровне 45-60 градусов. Для полноценного радиаторного отопления с таким температурным режимом дом требуется серьезно утеплить.

Воздух

У теплового насоса вода-вода коэффициент преобразования в среднем составляет 1,5-2,2. В то время как тепловой насос воздух-воздух или воздух-вода превышают этот показатель приблизительно в два раза — коэффициент преобразования более 4.

Тепловые насосы, работающие по схеме «воздух-воздух» широко распространены, поскольку они не нуждаются в монтаже больших контуров. Любой инверторный кондиционер, сплит-системы, работающие на обогрев помещения, по сути, являются тепловыми насосами с небольшой эффективностью.

Принцип работы воздушного теплового насоса

Воздушный тепловой насос имеет существенный недостаток — в морозную погоду ему негде брать тепло. Некоторые модели агрегатов рассчитаны на работу при -20°С, в остальных случаях предел не опускается ниже -10°С.

Помимо агрегатов «воздух-воздух» существует тепловой насос системы воздух-вода. Его отличие в том, что полученная тепловая энергия греет не воздух в помещении, а теплоноситель в отопительном контуре.

Принцип действия теплового насоса воздух-вода стандартный. При этом испаритель, дополнительно оснащенный вентилятором, устанавливают снаружи дома, а компрессор и конденсатор внутри. Подсоединив к теплообменнику водяной контур, можно обустроить напольный обогрев помещения.

Земля

Самым стабильным природным источником тепла являются горные породы на глубине свыше 20 метров, так как они постоянно подогреваются теплом от земного ядра. Но под установку контура из U-образной трубы приходится бурить глубокие скважины, что сказывается на цене установки. Геотермальные установки эффективны, но окупаются только через 10-15 лет эксплуатации при условии качественного утепления дома.

Тепловой насос «Земля-Вода»

Более дешевый в монтаже вариант подразумевает укладку контура на полметра ниже уровня промерзания грунта. Схема укладки — змейкой или кругами. Монтаж такой системы требует большого объема земельных работ, кроме того, внешний контур может быть поврежден в процессе эксплуатации.

Источник: https://remont.ru-best.com/remont-kvartir/chto-takoe-teplovoy-nasos-teplovye-nasosy-nedostatki-preimushchestva-problemy-i

Видео отопление дома воздушный тепловой насос (воздух-вода).