Преимущества и недостатки тепловых насосов для отопления дома

Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

Перед строительством собственного жилья хозяевам приходится обдумывать множество вещей. Одним из самых важных вопросов, встающих перед ними, становится выбор системы обогрева помещений и способ получения горячего водоснабжения. Так как электроэнергия постоянно дорожает, владельцам приходится рассматривать и изучать потенциальные альтернативные источники. Например, солнечные коллекторы или тепловые насосы (ТН). Несмотря на то, что оборудование нельзя назвать новым, у нас оно появилось сравнительно недавно, поэтому его устройство незнакомо, непривычно, непонятно. Поэтому разобраться в том, что такое тепловые насосы, оценить серьезность недостатков и их неоспоримые преимущества, необходимо.

Как работает тепловой насос?

ТН — парокомпрессионная установка, забирающая тепло у холодных источников. Чтобы понять принцип действия чудо-конструкции, надо вспомнить о том, как функционирует холодильник, который тоже можно назвать небольшим тепловым насосом. Продукты с комнатной температурой помещаются в агрегат, затем тепло выкачивается из камеры и скапливается во внешнем радиаторе, отдающем его помещению. По этой причине для нормальной его работы нужно оставлять между стеной и прибором свободное место.

Подобный принцип, который называют циклом Карно, используется и в бытовых кондиционерах. Для тепловых насосов тоже характерно извлечение тепловой энергии из окружающей среды: из воздуха, грунта, подземных вод или водоемов. Передача тепла происходит за счет конденсации, испарения хладагента. В тепловых насосах, как и в холодильниках, в этой роли также чаще выступает фреон.

Любой тепловой насос имеет испаритель, конденсатор, и компрессор, повышающий давление. Все приборы соединены трубопроводом в единый замкнутый контур. По этим трубам циркулирует фреон — углеводород, у которого температура кипения очень низкая. В холодной части контура он находится в жидком состоянии, в теплой — превращается в газ.

Теперь надо рассмотреть, как работает тепловой насос. Двигаясь по источнику тепла (например, по трубам, уложенным в грунт) теплоноситель нагревается на несколько градусов даже в том случае, если температура мала и составляет всего 4-5°. Потом он поступает в испаритель и отдает тепло во внутренний контур системы, которая заполнена фреоном. Даже небольшого количество тепла хватает для перехода хладагента из жидкого состояния в газообразное.

Хладагент, превратившийся в пар, поступает в компрессор, где он сжимается. Повышение давления приводит к повышению его температуры. Далее горячий фреон следует в конденсатор, где отдает тепло тому теплоносителю, который функционирует в системе отопления дома. Им может быть вода, воздух, тот же фреон. Нагретый теплоноситель поступает с систему горячего водоснабжения и отопления, а хладагент, отдавший тепло, охлаждается, превращается в жидкость, поступает в испаритель, в котором снова нагревается, и кругооборот его в контуре повторяется.

Преимущества или недостатки?

Так как данные устройства появились у нас относительно недавно, многие россияне до сих пор относятся к ним с большим недоверием. В США, Европе и Японии их используют давно и успешно. Однако нельзя сказать, что такое оборудование для нашей страны абсолютная загадка, «терра инкогнита».

В СССР тоже проводились эксперименты, касающиеся таких альтернативных источников энергии. Однако широкого распространения эта технология так и не получила. Поэтому важно понять, почему, и имеет ли большой смысл замена привычных систем на эко-новинку? Приставка «эко» в этом случае может означать как экологию, так и экономию.

Достоинства

Первое и несомненное преимущество тепловых насосов — значительная экономия электроэнергии. Да, им, в отличие от солнечных коллекторов, она необходима, однако в гораздо меньших количествах. Например, электрический котел (или обогреватель) забирает столько же энергии, сколько выдает тепла. Тепловой насос, наоборот, тратит минимум электроэнергии, а тепла производит в три-семь раз больше. Оборудование может потратить 5 кВт/ч, однако тепла оно выделяет не менее 17 кВт/ч. Высокий КПД — самое привлекательное качество тепловых котлов.

Другие плюсы установки альтернативной системы:

1. Серьезная экономия на энергоносителях. Цены на все виды топлива неумолимо растут, а тепловой насос позволит получать большее количества тепла при сократившихся расходах на электроэнергию.
2. Возможность установки в любой местности, так как источником тепла способны стать воздух вода либо грунт. Особенно актуально оборудование для участков, расположенных далеко от газовой магистрали.
3. Реверсивность установки. Тепловые насосы универсальны. Зимой они обеспечивают тепло, жарким летом дают возможность обеспечить помещению прохладу. Однако такой функцией оснащают не все модели.
4. Долговечность. Оборудование, за которым ухаживают должным образом, способно бесперебойно работать 25-50 лет. Замена компрессора может потребоваться раз в 10-15 (максимум 20) лет.
5. Возможность использования в любых условиях: там, где нет электричества, устанавливают бензиновый либо дизельный двигатель.
6. Экономия на техническом обслуживании. Оборудование не потребует на него больших расходов.
7. Бесперебойная работа при температуре -15°.
8. Полная автоматизация теплового насоса.
9. Безопасность для окружающей среды.
10. Бесплатность источника тепла.

Помимо плюсов есть у систем и слабые стороны.

Недостатки

К ним относится:

1. Цена тепловых насосов и стоимость обустройства геотермальной системы. Причем окупится оборудование далеко не сразу. Владельцам придется ждать как минимум 5 лет. Исключение — воздушные устройства, не требующие дополнительных вложений.
2. Необходимость добавления дополнительного источника тепла в тех регионах, где температура нередко бывает ниже -20°. Такая система называется бивалентной. Если не справляется тепловой насос, то подключается теплогенератор (газовый котел, электрообогреватель).
3. Экологичность, все же находящаяся под вопросом. Для человека угрозы нет, но она существует для экосистемы. Например, в грунте живут микроорганизмы — анаэробы. При сильном охлаждении пространства около труб им грозит неминуемая гибель.
4. Почти необходимость обеспечить в доме трехфазную электросеть. Для исправной работы теплового насоса надо свести к минимуму перепады напряжения, которые способны спровоцировать поломку установки.

Оптимально использование такого оборудования в системах, где низкотемпературный теплоноситель, пример — «теплый пол».

Чтобы понять, целесообразна ли покупка и установка теплового насоса, владельцам придется оценить все плюсы и минусы. Главные «противники» — экономия электроэнергии (топлива) и серьезные расходы на приобретение и установку. К существенным минусам ТН относят низкий КПД в холодное время года, однако есть модели, которые могут вырабатывать тепло даже при -35°. Но заплатить за них придется еще дороже.

Стоит ли тратиться на покупку и установку ТН? Каждый решает сам. Единоразовое вложение даст шанс навсегда забыть о больших счетах за отопление. Кроме того, в пользу оборудования свидетельствует его полная безопасность для жильцов, и почти полная — для окружающей среды.

Тепловые насосы: виды систем

Если решения принято в пользу этой альтернативы, то следующий шаг — знакомство с разновидностями таких систем. Их существует несколько. Воздушные (аэротермальные) установки забирают тепло из воздуха, геотермальные используют тепловую энергию земли, гидротермальные — наземных/подземных вод.

Воздушные

Аэротермальные насосы используют тепловую энергию воздуха, находящегося снаружи здания. Эта конструкция максимально проста, поэтому дополнительное оборудование ей не требуется. Воздух сразу поступает в испаритель, там он передает тепло хладагенту, а тот, в свою очередь, теплоносителю внутри дома.

Из-за простоты системы затраты на нее минимальны, однако в этом случае самой важный критерий — производительность установки, но она сильно зависит от температуры внешней среды. В тех регионах, где зимы теплые (от 0° до +5°), такое оборудование будет самым экономичным вариантом из всех возможных.

Если температура зимой в местности, где стоит дом, нередко минует отметку -15°, то тепловые насосы использовать попросту не имеет смысла: производительность ТН в холода сильно падает, а об окупаемости его даже думать не придется. В этом случае рациональнее включать традиционный электрообогреватель либо котел.

Другой «влиятельный» фактор — влажность воздуха. В тех районах, где он сухой, а температура зимой не падает ниже -15°, тепловые насосы устанавливать можно. Холодному, влажному климату такое оборудование противопоказано: тепловые установки не смогут эффективно работать из-за обмерзания и обледенения.

Водяные

Эти гидротермальные источники тепла могут использоваться по-разному.

1. Река, озеро или море. В этом случае коллектор располагают на дне водоема. Эти трубы с жидкостью-антифризом притапливают грузом. Так как температура теплоносителя высока, то оборудование обещает серьезную экономию. Однако целесообразно делать такую установку лишь в тех домах, которые расположены не расстоянии 50 метров, но не более, так как эффективность оборудования уменьшается с каждым лишним метром.
2. Канализационные стоки. Коллектор, установленный в них, можно использовать как для отопления частных и многоэтажных домов, так и для систем горячего водоснабжения. Этот способ с успехом применяют в некоторых российских городах, чаще для обеспечения обогрева и ГВС промышленных зданий.
3. Грунтовая, скважинная вода. Это система предполагает наличие двух колодцев. Из одного воду забирают, в другой сбрасывают. Такая установка сложна в монтаже и трудозатратна.

Самые лучшие условия у тех, кто живет недалеко у глубокого водоема. Если климат позволяет, а дом расположен у реки, озера или на побережье, то шанс получить бесплатное отопление и ГВС упускать нельзя.

Грунтовые

Это самый практичный вариант: грунт — стабильный источник, который накапливает тепло в течение сезона. На 10-метровой глубине температура неизменна, она составляет +10 °. С каждым метром она падает примерно на один градус: на расстоянии 5-7 метров от поверхности земли температура земли может колебаться в минимальных пределах — От +5 до +8°.

Если говорить о способах «добычи» тепла, то их есть два — горизонтальный и вертикальный.

Горизонтальный коллектор

Этот коллектор — труба, расположенная параллельно поверхности земли. Глубину для нее рассчитывают отдельно для каждого конкретного участка. В одних случаях ее закладывают на глубине 1-1,2 м, либо ниже уровня промерзания грунта (1,5-1,7 м), в других — еще глубже — на 2-3 м. Последний вариант дает возможность обеспечить большую стабильность температуры. Иногда для максимальной эффективности системы устраивают двойной коллектор — двухслойный.

Трубы для коллектора используют разные: их диаметр может быть 25, 30, 32 либо 40 мм. Возможная форма коллектора — зигзаг, змейка, петли, спирали. Минимальное расстояние между соседними трубами 600 мм, чаще оно составляет 800-1000 мм. Удельный теплосъем полностью зависит от характеристик грунта:

• сухой песок — 10 Вт/м, такая же глина — 20 Вт/м;
• глина средней влажности — 25 Вт/м;
• глина, в которой содержится много воды, — 35 Вт/м.

Чтобы было понятно, какие площади должен занимать такой коллектор, лучше привести самый показательный пример, для участка с влажной глиной. В этом «тяжелом российском случае» для отопления дома в 100 м 2 потребуется конструкция, имеющая площадь 400 м 2 . Мало кто может позволить такие масштабные работы. К тому же на этом участке не должно быть никаких построек.

В трубы коллектора закачивают специальную жидкость — антифриз, который еще называют «рассолом». Например, раствор пропиленгликоля или этиленгликоля (30%). Антифриз забирает у грунта тепло, затем следует к тепловому насосу, где отдает его хладагенту. Затем «охладевший» раствор снова возвращается под землю.

Вертикальный зонд

Эта конструкция серьезно экономит площадь участка, зато глубина его значительна. Есть два варианта — одна U-образная труба или их система. В первом случае ее заглубляют на 80-100 м, затем заливают бетонным раствором. Во втором несколько конструкций соединяют и закапывают на глубину «всего» 20 м.

Так как бурение на большую глубину требует «дозволения» властей, обещает расставание с большой суммой, то чаще используют несколько труб-зондов, расположенных не так глубоко. Расстояние между ними — 5-7 м. В этом случае удельный теплосъем с коллектора-зонда зависит от породы:

• сухие осадочные породы — 20 Вт/м;
• каменистая почва — 50 Вт/м;
• осадочные породы, насыщенные водой — 50 Вт/м;
• каменистая почва с высоким уровнем теплопроводности — 70 Вт/м;
• грунтовые подземные воды — 80 Вт/м.

Достоинства вертикальных зондов — меньшая площадь, максимальный теплосъем и стабильная температура, а значит, большая эффективность за счет глубины, которая является минусом, так как требует больших трат на обустройство вертикального коллектора.

Как выбрать тепловой насос?

Если тепловые насосы кажутся владельцам дома перспективными системами, то оценивать любую модель надо по нескольким критериям. К ним относятся:

• размеры отапливаемого дома;
• климатические условия в местности;
• наличие рядом с доступных источников;
• желание потратить на оборудование ту или иную сумму.

Каждый пункт этого небольшого списка влияет на выбор класса модели. Большой дом требует максимально мощного оборудования, а оно означает как серьезные расходы, так и трудозатраты. Вид источника напрямую влияет на качество будущего отопления. Регионы с холодным климатом значительно ограничивают список кандидатов, а иногда вовсе не позволяют обустройство такого экологичного оборудования. Платежеспособность, возможность сразу расстаться с большой суммой — самый главный «ограничитель» для тепловых насосов на российских просторах.

Расчет мощности установки

Мощность ТН зависит от многих факторов. В список входит предполагаемый объем теплоотдачи системам дома, площадь поверхности змеевиков в конденсаторе и испарителе, объем хладагента. По этим причинам целесообразнее доверить расчет мощности специальным программам, которые учитывают и другие данные.

Самый популярный вариант — использование онлайн сервисов-калькуляторов. В них требуется ввести такие параметры:

• для расчета объема — общую площадь здания, высоту потолков;
• регион, где построен дом — для определения среднегодовой температуры;
• степень утепления объекта — для определения производительности установки.

Для расчета используются коэффициенты: в них преобразуют два последних параметра. Затем их умножают на объем помещения. Полученный результат сравнивают с таблицей, в которой мощность насоса связана с объектом.

Обычно получаются такие значения:

• чтобы отопить дом, имеющий площадь 100-150 м 2 , необходим тепловой насос мощностью 5-8 кВт, а для подогрева воды потребуется запас по мощности — 12-16 кВт;
• для отопления здания площадью 350 м 2 понадобится прибор, который сможет обеспечить 28 кВт.

Понятно, что цифры все же получаются приблизительными, однако ориентироваться на них можно.

Советы

Так как оборудование это дорогое и его нельзя назвать элементарным, покупка теплового насоса — дело ответственное. Чтобы выбрать идеальный агрегат, надо:

• сначала провести все расчеты, создать проект, но всю работу с цифрами, а также проектирование следует доверить профессионалам;
• весь комплекс услуг — монтажные работы и сервисное обслуживание — заказывать в одной компании, которая будет ответственна за работу системы;
• проверять всю документацию: как самого оборудования, так и фирмы, которая будет заниматься «установкой установки»;
• при выборе модели отдавать предпочтение высококачественной продукции европейских производителей.

Тепловые насосы — оборудование, которое в теплых регионах можно и нужно рассматривать в качестве достойной альтернативы традиционным системам. Число таких установок ежегодно растет во многих странах мира. Безусловно, за ними будущее, ведь ресурсы Земли не бесконечны.

В России самая большая беда не дороги и не слишком умные люди, это цены. Однако есть надежда, что ситуация со временем изменится, и безопасное оборудование станет более доступным. Для уменьшения расходов на электричество можно задействовать две системы — ТН и солнечный коллектор (для лета) или тепловой насос и теплогенератор (для зимы), но в этом случае траты возрастут.

Поближе познакомиться с безопасными системами поможет это видео:

Тепловые насосы: достоинства, недостатки и перспективы применения в России

Первые тепловые насосы появились около 60 лет назад, а сегодня их производство превратилось в отдельную индустрию. По всему миру функционируют сотни изготовителей тепловых насосов, которые предлагают множество различных моделей альтернативных отопительных систем с широким набором всевозможных функций.

На сегодняшний день теплонасосы являются основным видом отопления в Европе. Согласно разным источникам почти 70% всех новых зданий снабжаются системами отопления и горячего водоснабжения на базе тепловых насосов. И это легко объяснимо, так как данное оборудование обладает длинным перечнем достоинств.

Достоинства тепловых насосов

Главными преимуществами применения теплонасосов являются:

1. Использование современных энергосберегающих технологий, обеспечивающих экономическую эффективность

Тепловой насос использует электроэнергию немного эффективнее других видов котлов. При затратах на функционирование системы 1 кВт электроэнергии вырабатывается от 3-х до 4-х кВт тепловой энергии. То есть коэффициент эффективности теплонасоса намного больше единицы. Между собой агрегаты сравниваются по коэффициенту преобразования тепла (КПТ) — отношению полученного тепла к израсходованной энергии.

2. Экологичность

Аппарат при работе не сжигает топливо, а значит, не выбрасывает вредные вещества в окружающую среду. Ни в воздухе, ни на почве не накапливаются опасные для здоровья людей и природы соединения. Хладогены системы не содержат хлоруглеродов, что делает их озонобезопасными. Для планеты использование теплонасосов — это безусловное благо.

3. Возможность повсеместного использования

Если не вода, то земля и воздух есть повсюду, что позволяет использовать тепловые насосы в разных уголках Земли. При отсутствии электричества можно применять модели с дизельными или бензиновыми генераторами. Ветряные генераторы и солнечные батареи также обеспечат нужное количество энергии для отопления частного дома.

4. Многофункциональность

Тепловые насосы, оснащенные реверсивным клапаном, способны не только обогреть дом и обеспечить горячее водоснабжение, но и охладить воздух в летний зной. Летом теплонасос можно использовать как кондиционер и нагреватель воды для дома и бассейна.

5. Безопасность

При работе агрегата нет открытого огня, не используется топливо, и не выделяются опасные смеси и газы. Узлы системы не прогреваются выше 90°С, а значит, не могут стать причиной пожара. Теплонасосы не опаснее холодильников. К тому же им не вредят простои, агрегаты можно эффективно использовать даже после длительных остановок. Кроме того, используя подобное оборудование, никогда не придется столкнуться с замерзанием жидкости в системе.

Но, как и любое другое оборудование, тепловые насосы имеют недостатки.

Недостатки тепловых насосов

Главным и, возможно, единственным весомым недостатком теплонасосов является их цена. К примеру, для обогрева дома, имеющего площадь около 80 м², снабжения его горячей водой и кондиционирования воздуха летом, потребуется приобрести агрегат мощностью не менее 6 кВт и стоимостью 8-10 тысяч евро, а также побеспокоиться о монтаже, который будет предполагать создание 100-метровой скважины, а, как известно, земляные работы обходятся недешево.

Отметим также, что теплонасосы полностью оправдываю себя только в качественных зданиях, где тепловые потери составляют не более 100 Вт/м². Другими словами, чем теплее дом, тем выгоднее использовать подобное оборудование. Собственно, это правило работает со всеми видами отопления.

КПТ выше тогда, когда разница температур теплоносителя в системе и отопительном контуре минимальна. Максимальной эффективности можно добиться, используя отопление на базе теплонасоса в помещениях, где организована низкотемпературная система обогрева, например, теплый пол и тому подобное.

Перспективы использования тепловых насосов в нашей стране

Теплонасосы — надежные устройства. Период службы компрессора и контура системы превышает 30 лет. Практика использования подтверждает, что узлы и автоматика агрегатов практически никогда не выходят из строя на протяжении всего срока эксплуатации. Стоимость вырабатываемого тепла в 2,5 раза дешевле по сравнению со стоимостью тепла от газовых котлов и в 3 раза дешевле, если сравнивать с выработкой тепла централизованной системой отопления. Подогрев воды не вызывает никаких сложностей и весомых затрат, так как 75% требуемого нагрева уже сделал теплонасос.

Практика применения подобного оборудования подтверждает, что оно способно полностью обеспечить потребности в тепле. Лишь в особо холодные дни может потребоваться дополнительный обогрев.

Сроки окупаемости теплонасосов в разных странах оценивается по-разному — 2…6 лет, на это влияют расценки и субсидии на приобретение отопительного оборудования, действующие в некоторых странах.

Несмотря на то что в Швеции более половины всех зданий отапливаются геотермальными тепловыми насосами, Швейцария является лидером в Европе по их использованию, а в Японии производится свыше трех миллиона насосов в год, в России они пока не получили широкого распространения. Прежде всего, это связано с тем, что стоимость тепла, выдаваемого теплонасосом, соизмерима со стоимостью тепла, вырабатываемого газовым котлом. А, как известно, газа в стране пока хватает, котлы стоят дешевле теплонасосов, да и технология газового отопления изучена лучше.

Но, тем не менее, в России уже начался процесс применения тепловых агрегатов. Конечно, общая мощность установленного оборудования в сравнении со странами-лидерами несоизмеримо мала, но многие общественные здания Перми, Калининграда, Туапсе, Самары, Пензы, Московской и Ленинградской областей уже отапливаются по данной энергосберегающей технологии.

Тенденции к росту стоимости природного газа, а также дороговизна подключения к электрическим и тепловым сетям, несомненно, выступают теми факторами, которые дадут толчок популяризации тепловых насосов. Уже сейчас некоторые застройщики и владельцы частных домов прибегают к организации альтернативных систем отопления. И их число с каждым годом возрастает.

Тепловые насосы для отопления дома: виды, плюсы и минусы

Содержание:

Как снизить расходы на отопление частного дома? Для любого, кто планирует строительство загородного жилья, это один из наиболее актуальных вопросов. Ответом на него являются тепловые насосы (ТН), которые позволяют уменьшить затраты на обогрев до 80%. Тепловые насосы – сравнительно новый метод обогрева дома и обеспечения горячего водоснабжения, который, тем не менее, набирает популярность. Далее мы поговорим о принципе работы такого оборудования, видах тепловых насосов, их особенностях, преимуществах и недостатках.

Электроэнергия, газ и уголь – три основных вида отопления, которые используют российские домовладельцы. У каждого из энергоносителей свои особенности, но объединяет их одно – стабильный рост цены год от года. Это заставляет искать альтернативы. Одной из таких альтернатив являются тепловые насосы – парокомпрессионные установки, обеспечивающие перенос тепла от низкопотенциальных (холодных) источников тепловой энергии к теплоносителю.

Принцип работы теплового насоса

В конструкцию любого теплового насоса входят следующие устройства: конденсатор, испаритель, компрессор (повышает давление) и расширитель (понижает давление). Все перечисленные элементы объединены при помощи трубопровода и представляют собой один замкнутый контур. По этому контуру циркулирует охладитель. Фреон, хладон — это технический термин присвоенный группе фторсодержащих производных метана и этана. Он представляет из себя инертный газ, который обладает сверхнизкой температурой кипения. По этой причине в «горячей» части контура он находится в газообразном состоянии, а в «холодной» он становится жидкостью.

Перемещаясь в компрессор, хладагент (чаще всего фреон) подвергается действию высокого давления и сжимается, из-за чего его температура повышается. Разогретый давлением газ поступает в другую часть теплообменника – в конденсатор. Тут промежуточный теплообменник передаёт тепло теплоносителю, который входит в систему отопления дома. Во время того, как хладагент отдает тепло, он конденсируется, снова становится жидким, а нагретый им теплоноситель подаётся в систему отопления. Жидкий фреон проходит через расширитель, где вскипает поглощая тепло. Затем перемещается в испаритель, где докипают остатки жидкой фракции – и цикл повторяется снова.

Важной особенностью тепловых насосов является универсальность использования – при низких температурах воздуха они обеспечивают обогрев помещений, а в жаркую погоду – их охлаждение. Во втором случае (реверсивный тепловой насос) используется тот же принцип. Разница лишь в том, что в жару теплоноситель движется в другом направлении – он поступает не снаружи, а из дома, из внутренних помещений.

Попробуем пересказать то же самое простыми словами.

Давайте вспомним, как работает холодильник. В камеры холодильника помещаются продукты, имеющие комнатную температуру. По закону сохранения энергии накопленное ими тепло не может испариться в никуда – его необходимо вывести за пределы холодильника, что и делается при помощи радиатора, расположенного позади агрегата. Радиатор для этого и предназначен – для рассеивания, передачи в окружающий воздух тепла, «извлеченного» из продуктов.

Теперь представим себе холодильник, который установлен на улице с открытой дверцей, а его радиатор демонтирован и установлен в доме. Даже если температура воздуха на улице будет на несколько градусов выше температуры кипения фреона, которым заправлен холодильник, агрегат будет передавать это тепло через радиатор в дом, извлекая его из окружающей среды. Это и есть простейший пример теплового насоса. Описанный принцип называется циклом Карно: именно на нем основана работа холодильных установок и климатической техники.

Разновидности тепловых насосов: аэротермальные, гидротермальные, геотермальные

Существует три основных вида тепловых насосов. Они отличаются источником получения тепла, ценой оборудования и стоимостью монтажа, параметрами работы.

1. Аэротермальные (воздушные) насосы. Используют тепло из окружающего воздуха, из атмосферы. Особенность этого вида тепловых насосов в том, что для их монтажа не нужно тратиться на бурение скважин, рыть траншеи и проводить какие-либо иные трудоёмкие земляные работы – все узлы агрегата располагаются на поверхности. Это важный плюс, так как сметная стоимость существенно снижается, как и затраты времени на монтаж.

При всех перечисленных преимуществах у аэротермальных насосов есть один важный недостаток – они перестают работать при серьезных морозах. На их стабильную работу можно рассчитывать только при температуре не ниже -25℃, по этой причине воздушные насосы не могут полностью обогреть помещение при похолодании в регионах с суровыми зимами.ТН не «тянет» сильные морозы. При падении температуры воздуха до -25° и ниже, он не будет справляться с отоплением дома, поэтому в этом случае необходимо иметь дополнительный теплогенератор – электрический обогреватель или камин. В этом случае чаще используют комбинацию теплового насоса и электрического котла. При достижении уличной температуры -18-22℃, воздушный тепловой насос отключается, а электрический тэн полностью его замещает.

Еще один важный фактор, который нужно учитывать при выборе такого оборудования – это средняя влажность воздуха в том районе, где находится ваш дом. Идеальный вариант для таких систем – низкий уровень влажности и мягкие зимы. Если климат влажный и холодный, то установка воздушных тепловых насосов нецелесообразна: тепловые установки будут обледеневать и большее время стоять в режиме оттайки.

2. Гидротермальные (водяные) насосы. Используют тепло воды близлежащего водоёма или грунтовых вод. Такие установки отличаются высокой стабильностью и эффективностью работы благодаря высокому коэффициенту теплоотдачи воды и низкому уровню температурных колебаний. Гидротермальный тепловой насос имеет смысл купить в следующих случаях:

• на участке, где расположен ваш дом, залегают грунтовые воды в достаточном объёме или есть водоём;
• глубина залегания грунтовых вод – не более 40 метров;
• вода обладает свойствами, необходимыми для стабильной работы оборудования (низкий уровень содержания железа и иных примесей)

Скважины . Вариант со скважинной водой в качестве источника тепла наиболее сложный в монтаже и затратный. Он предполагает бурение двух скважин: одна будет служить для забора воды, другая – для её сброса.

Водоёмы . Какие водоёмы могут использоваться? К их числу относятся море, река или озеро, которые должны быть расположены не далее 50 метров от дома. Коллектор (трубы с хладагентом) укладывают на дно водоёма и утяжеляют грузом. Благодаря высокой температуре рабочей жидкости обеспечивается высокий КПД установки и существенная экономия на отоплении. Тем, кто живёт в регионе с мягким климатом, на побережье моря, или неподалёку от глубокого озера или реки, водяной тепловой насос способен стать источником бесплатной энергии на долгие годы.

Стоки . Еще один источник воды, который может использоваться такими насосами – это канализационные стоки. Они успешно применяются в качестве источника тепла для систем горячего водоснабжения и отопления – как частных домов, так и многоэтажек.

3. Геотермальные (грунтовые) насосы. Такой агрегат для подогрева рабочей жидкости в испарителе использует тепло грунта. Это бесконечный источник энергии, так как температура грунта ниже уровня промерзания не меняется и не зависит от погодных условий. Уже на глубине 3 метра температура грунта варьируется от +5 до +8℃, а на 10 метрах она составляет уже +10 ℃.

Системы отопления, основой которых является геотермальный насос тепла, имеют высокую эффективность, могут круглогодично поддерживать в доме комфортный микроклимат.

Использование грунтового теплового насоса подразумевает закладку трубопровода с хладагентом в грунт рядом с домом. При этом существует два варианта размещения трубы системы.

Вертикальный геотермальный зонд . В этом случае трубы располагаются в вертикальной плоскости. Глубина их размещения может достигать 100 метров, что делает этот вариант достаточно затратным. Еще один нюанс – необходимость согласования с надзорными органами бурения скважин такой глубины. Преимуществом такого технического решения является экономия площади участка.

Альтернативой глубокой закладки труб является схема, при которой используются несколько геотермальных вертикальных зондов. Они заглубляются в грунт на 20 метров и располагаются на расстоянии 5-7 метров друг от друга. При использовании такого метода эффективность зондов (удельный теплосъём) определяется типом грунта. Наиболее выигрышный – это каменистая обводненная почва, которая хорошо проводит тепло (70 Вт/м). Влажные осадочные породы обеспечивают до 50 Вт/м. Наименее «эффективны» будут сухие осадочные породы – в этом случае теплосъём не будет превышать 30 Вт/м.

Подытожим: устройство геотермальных вертикальных зондов обходится дорого из-за глубокого бурения, однако имеет свои преимущества: высокий удельный теплосъем, гарантированная стабильность температуры, экономия площади участка и минимальные повреждения ландшафта.

Горизонтальный контур (коллектор) . При такой схеме расположения труб они помещаются в грунт на незначительную глубину (ниже уровня промерзания грунта – от 1,2 до 3 метров), и располагаются на большой площади. Длина труб геоконтура в каждом отдельном случае рассчитывается индивидуально. Для этой цели могут быть использованы полиэтиленовые трубы разного диаметра (от 25 до 40 мм), которые располагаются на расстоянии 500-1000 мм друг от друга.

В зависимости от проекта коллектор может иметь разную форму (спираль, зигзаг, петли и т.д.). После закладки трубы коллектора заполняются рабочей жидкостью (антифризом), который вбирает тепло от грунта, перемещает его к тепловому насосу и отдаёт хладагенту. После этого охлажденный антифриз снова возвращается в подземный контур и цикл повторяется.

Эффективность насоса определяется характеристиками грунта, как источника тепла. К примеру, насыщенная влагой глина обеспечивает до 25 Вт на метр трубы, сухая глина 15-18 Вт/м, песок (сухой) – 10 Вт/м. Для примера – чтобы обеспечить отопление дома площадью 100 м2, потребуется свободная территория площадью в 400 квадратных метров. Из этого можно сделать вывод, что геотермальные насосы с горизонтальным коллектором подойдут владельцам участков с большой площадью, которая свободна от построек.

Особенности эксплуатации тепловых насосов

Для того чтобы снизить до минимума риски поломок теплового насоса и сделать его работу максимально эффективной, нужно позаботиться об обеспечении разницы температуры теплоносителя на входе и выходе из теплообменников, дельтой в 5℃ (температурный напор), а так же обустройстве в доме трехфазной электросети – это позволит обезопасить оборудование от перепадов напряжения. Еще один нюанс – должно быть проведено качественное утепление помещений (максимально допустимый уровень потерь тепла – не более 100 Вт/ м²).

Основные преимущества и недостатки тепловых насосов

Ключевое преимущество ТН в том, что их коэффициент полезного действия в разы выше, чем у обычного электрического оборудования для отопления или кондиционирования. К примеру, даже у современных, экономичных электрических обогревателей объёмы произведенного тепла примерно равны затраченной энергии.

Тепловые насосы в этой сфере вне конкуренции – они производят тепловой энергии в 3-7 раз больше (СОР), чем используют электроэнергии. COP- это единица, которая измеряет эффективность работы теплового насоса.

К другим достоинствам установки теплового насоса можно отнести:

• Длительный рабочий ресурс. Если соблюдать правила эксплуатации и своевременно проводить техническое обслуживание, то насосы могут работать без поломок и ремонта десятилетиями (до 30 лет и более). Единственное «слабое звено» в таких системах – это компрессор, который может потребовать замены один раз в 15-20 лет;
• Значительная экономия на топливе. В России цены на энергоносители всегда только растут, и в долгосрочной перспективе ТН позволяет экономить на них большие суммы;
• Универсальность использования. У большинства моделей тепловых насосов есть одно замечательное свойство – реверсивность: в летнюю жару они охлаждают дом, а в холодное время года обеспечивают отопление;
• Полная автоматизация. Правильная настройка работы ТН обеспечивает полную автоматизацию: пользователю остаётся только выставлять температуру нагрева помещений зимой и охлаждения – летом;
• Широкая география использования. Разнообразие видов ТН позволяет эксплуатировать их в самых разных регионах, с разным климатом: в случае с тепловыми насосами источниками тепла может выступать грунт, воздух или вода;
• Перспективы полной автономности. Если в качестве источника электроэнергии использовать солнечные панели, то можно построить в любой, даже самой отдаленной местности полностью автономный дом, который сам себя будет обеспечивать теплом, водой и электричеством;
• Минимальное техническое обслуживание. Надежность и долговечность оборудования делает его малозатратным в эксплуатации;
• Полностью бесплатный источник тепла. Мы пока не платим за воздух, которым дышим, воду в водоёмах и грунт под ногами: с помощью ТН они становятся бесконечным ресурсом для получения тепловой энергии.

Между тем у данных систем есть и свои недостатки, о которых необходимо знать:

Высокая стоимость самого оборудования и его монтажа. Так как первоначальные затраты достаточно велики, ТН окупится не сразу – в среднем на это уходит 3-7 лет. Быстро окупаются только аэротермальные (воздушные) насосы, которые требуют минимум затрат при установке.

Ориентация на отопительные системы с низкой температурой теплоносителя. Выгоднее всего тепловые насосы использовать для систем тёплого пола с температурой 35-40°C.

Воздействие геотермальных насосов на аэробные микроорганизмы. При работе грунтовых насосов земля вокруг труб подвергается постоянному охлаждению, что приводит к гибели аэробных бактерий, которые способствуют очищению стоков от вредных веществ.

Выбираем тепловой насос: основные критерии

Тем, кто планирует приобрести такое оборудование, рекомендуется выбирать подходящую модель по следующим критериям:

• Климатические условия в регионе проживания. Для регионов с морозными зимами подойдет только ограниченное количество моделей;
• Доступ к источникам тепловой энергии. Для геотермальных насосов – это наличие на участке свободной территории, для гидротермальных ТН – наличие вблизи водоёмов, грунтовых вод;
• Площадь отапливаемого объекта, его энергоэффективность. Чем больше дом, тем более сложным и дорогостоящим будет тепловой насос: мощные модели требуют значительных затрат на монтаж.
• Бюджет на покупку. Наиболее доступны по цене аэротермальные насосы, не требующие больших затрат на установку.

Расчет мощности теплового насоса. Какой мощностью должен обладать насос? Чтобы рассчитать нужную вам мощность, нужно знать следующие параметры: объём теплоотдачи отопительным системам, общую площадь поверхности труб в испарители и конденсаторе, а также объём рабочей жидкости (хладагента).

Удобным решением в этом случае будет использование для расчетов онлайн калькулятора. Чаще всего там требуется ввести:

• высоту потолков и общую площадь дома (высчитывается отапливаемая площадь);
• регион проживания (определяется средние температуры воздуха);
• энергоэффективность объекта (степень утепления дома) – рассчитывается требуемая производительность теплового насоса.

Пример расчетов. Для отопления дома площадью 150 м² рекомендуется ТН производительностью 11-13 кВт.

Практические советы по выбору ТН

Тепловые насосы представляют собой технически сложное, дорогостоящее оборудование, поэтому к его покупке стоит подойти со всей ответственностью.

Перед покупкой необходимо обратиться к профильным специалистам для разработки проекта и произведения необходимых расчетов.

Целесообразнее обращаться в одну компанию, которая предоставляет полный комплекс услуг: продажу оборудования, установку и сервисное обслуживание.

Остались вопросы

Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.

Тепловой насос отопит дом. Опыт FORUMHOUSE

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

В нашем климате отопительный сезон длится больше полугодия, а летом приходится тратиться на системы кондиционирования. Хорошо, если дом находится на «освоенных» территориях, где подведен газ. А как быть, если магистрали нет, и в обозримом будущем не предвидится. В последние годы все большее распространение получают тепловые насосы, как альтернатива классическим видам отопительных приборов. И среди пользователей FORUMHOUSE есть владельцы такого оборудования, готовые поделиться полезным опытом.

• Принцип работы тепловых насосов
• Отопительный контур
• Достоинства и недостатки тепловых насосов
• Секреты самоделкиных

Как это работает

Основные узлы агрегата: компрессор, теплообменник, циркуляционный насос, автоматика, подающий контур. Насос способен забирать тепло из трех источников.

• Воздух.
• Вода.
• Грунт.

Судя по веткам обсуждений, востребованы у нас два варианта – вода и грунт. Это обусловлено ограничениями по температуре – источник должен быть плюсовым. Расположение запитывающего контура бывает горизонтальным или вертикальным. В первом случае магистраль укладывают ниже уровня промерзания – от 1,5 метров глубины. Или на дно водоема, там даже по сильным морозам – до + 4⁰С. Длина контура зависит от габаритов отапливаемого помещения и мощности насоса. Во втором бурят скважины под зонды, средняя глубина – 50–70 метров. Пиастров А В, один из форумчан и владелец теплового насоса, так охарактеризовал вертикальную систему.

Тепло собирают геотермические зонды – закольцованный трубопровод, по которому циркулирует этиленгликоль. Они опускаются в скважины 50–70 метров глубины. Это наружный контур, а количество скважин зависит от мощности теплового насоса. Для домика в 100 метров квадратурой потребуется два зонда – две скважины.

Отопительный контур

Тепловой насос, в отличие от котлов на газу, угле или электричестве, нагревает носитель в среднем до 40⁰C. Это оптимальная температура, при которой и износ оборудования минимальный, и потребление электричества. Для обычных радиаторов таких показателей недостаточно. Поэтому с тепловым насосом обычно используют не трубы и батареи, а теплый пол. Он при таком нагреве теплоносителя эффективнее. Только шаг между трубами должен быть меньше. Стоит учесть, что теплый пол создает ограничения по выбору мебели и сушит воздух. Потребуется дополнительное увлажнение. Летом полы могут работать на охлаждение.

Достоинства и недостатки

Кроме того, нет зависимости от газовщиков и хождений по инстанциям для согласования. Да и требования к котельной не такие строгие. После пуска затраты на эксплуатацию минимальные. Оплачивается только электричество, насос средней мощности потребляет около 4 кВт в час. Современные модели импульсные, работают не беспрерывно, а включаются при необходимости. Это снижает количество рабочих часов в сезон и затраты энергии.

Главный недостаток геотермального отопления – цена вопроса, даже китайский или отечественный агрегат, не говоря о европейских брендах, стоит несколько тысяч евро. Вместе с обустройством внешнего контура и монтажом, удовольствие выльется в сотни тысяч рублей. Согласно расчетам экспертов и владельцев, насос окупается за несколько лет. Работает он на дармовом источнике, по сравнению со стоимостью тонны угля или куба дров, экономия значительная. Но далеко не у каждого есть лишних полмиллиона на оборудование и пусконаладку.

Если недалеко от участка водоем, получается значительно дешевле, отпадают траты на дорогостоящее бурение.

Действующие скважины тоже оптимизируют процесс, становясь источником тепла. Это подтверждает форумчанин дет марос из Усть-Каменогорска. Он работает на предприятии, выпускающем тепловые насосы и оказывающем услуги по их установке. Поэтому досконально разбирается в ситуации и на вопрос участника ветки, нужны ли ему зонды, если на участке есть скважины, ответил исчерпывающе.

Зачем вам заморачиваться с зондами, если воды хватает. Будете гонять из одной скважины в другую через ТН. С зондами возимся, когда на участке нет воды или столб маленький, потребности не покрывает. Для насоса мощностью 10 кВт нужен объем в 3 куба.

Секреты самоделкиных

Но самая большая экономия получается, когда тепловой насос собирают своими руками. Ведущий узел – компрессор, берут от мощных кондиционеров и сплит-систем, технические параметры у них сходные. Теплообменники продаются готовые, но некоторые умельцы и их умудряются паять из медных труб. В качестве хладагента – фреон, его тоже продают в баллонах. Контроллеры, реле, стабилизаторы, все элементы по отдельности обойдутся вполовину дешевле, чем в готовом комплекте.

Чаще всего самоделки организуют над прудами или когда уже есть действующая скважина. Из-за того, что львиная доля расходов приходится именно на земляные работы, и экономия максимальная на них же.

Умелец aparat2, из Риги, сам собрал геотермальное отопление и выложил об этом фоторепортаж, с подробным описанием всех операций.

Собрал ТН из двух однофазных компрессоров по 24000 БТУ (7 кв. ч. по холоду). Получился каскад, тепловой мощностью 16-18 киловатт, при расходе электричества около 4,5 кВт в час. Выбрал два компрессора, чтобы были токи меньше, запускать буду не одновременно. А пока обжит только второй этаж и хватит одного компрессора. Да и, поэкспериментировав на одном, потом усовершенствую вторую конструкцию.

Также форумчанин решил не тратиться на готовые теплообменники пластинчатого типа. Они требовательны к водоподготовке, да и стоят весомо. Самодельный обменник он совместил с аккумулятором, чтобы повысить отдачу. Получилась рабочая установка в разы дешевле покупной.

Тем не менее, тепловые насосы– это альтернативный вариант, когда нет газа и большие площади отопления. Даже при самостоятельной сборке системы затраты на комплектующие солидные. Ближе изучить тему можно на ветке по тепловым насосам, там масса полезных советов, форумчане делятся опытом, обсуждают различные модели. Пошаговая инструкция от aparat2 поможет разобраться со сборкой. А варианты отопления большого дома без газа в ролике – наглядный пример. Для владельцев деревянных домов – видео об особенностях прокладки трубопроводов.

Занимался пару лет этой темой,
У ТН очень узкая сфера использования, большинство плюсов высосано менеджерами из пальцев, У ТН высокая цена и плохой сервис. Если вы не кулибин-сантехник-холодильщик по совместительству, то одно обслуживание вам перекроет всю экономию.

Любая сплит система, работающая на тепло – тот же тепловой насос воздух-воздух. Хорошие сплиты с функцией оттайки исправно греют до -5С.
Если есть деньги, то проще не заморачиваться и поставить газгольдер. Тогда есть шанс, что про сервис системы отопления вы будете вспоминать всего пару-тройку раз в год!

2.5-3! Сейчас даже появились более дорогие сплит-системы на R32 с СОР более 6 (!), паспортно (!) работающие на обогрев до -30С! Но пока речь про R410.. А Пиковые морозы ниже -15С можно закрыть резервными источниками – ТТ или эл.котёл! Морозных дней ниже -15С даже у меня в Сибири по факту замеров последние 3 года – не более 1,5мес, при общей продолжительности отопит.сезона до 7мес, плюс изредка бывают достаточно холодные летние периоды! Главное брать сплит-системы от качественных производителей, с гарантией не менее 3лет! О выборе моделей тоже много сказано в ветках!
Но пойдём дальше!:) ведь тема про грунтовые ТН! Так вот, если наружный блок инверторного кондиционера поставить в подвал/подпол (!), то он будет всю зиму питаться теплом грунтового контура экранированного пятном застройки дома, заодно частично полезно утилизируются (регенирируются) теплопотери надподвального перекрытия, которые обычно просто рассеиваются! В этом случае они не теряются а возвращаются в дом! Наряду с несколькими пользователями проведшими такой эксперимент (или подобный – есть чел подающий на наружник воздух через воздуховоды зарытые в грунт возле дома!) убедился в высокой эффективности метода: всю прошлую зиму я лично отапливал в Сибири свой дом 130м2 2эт бюджетным (из сетей) инверторным сплитом 18бту с наружником в подвале! Минимальная t грунта была в январе-феврале 2016 – до минус 14С! Ниже физически не могла опуститься! С потеплением на улице грунт в подвале с лагом в 1-3 суток также повышается по t , т.е.никакой обычно приписываемой страхами вечной мерзлоты нет! К концу марта в подвале как и среднесуточно на улице – минус 5С! Никаких рисков для фундамента нет, потому что сплит имеет вполне скромную мощность и очень плавно и равномерно (обдув) охлаждает подвал! В моём случае площадь подвального грунта около 50м2! Затраты эл-ва за сезон 6мес

5000Квтч! Потратил за зиму всего

12т.р. Но оговорюсь – держал в доме минимум – 16С, т.к. ремонт больше не нужно и мощность сплита для дома 130м2 слегка маловата, 24бту хватило бы! Ещё моменты: надо утеплить цоколь, и для большей эффективности и отмостку! Мой эксперимент был только при утеплении цоколя! Заглубление грунта в подполье у меня

0,8-1,0м, фундамент ленточный армированный на песч.подушке глубиной

1,0-1,1м! Мой дом очень хорошо утеплён: в стенах 200мм эппс, кровля – 200мм – кам.вата, надподвальное перекрытие – 150мм эппс, перекрытия – брус-сосна (для такого решения лучше брать лиственницу или делать бетон, иначе при оттайке грунта весной будет конденсат, либо принудительно продувать подвал мощным вентилятором), 20м2 – остекления 3стекла, наружка 6мм, плюс i-стекло.
Обращаю внимание: хорошое утепление дома – это вопрос #1! затем уже игры с ТН любого вида, иначе не натопишься!

Тепловые насосы: разбираем их достоинства и недостатки

Вопрос отопления частного дома является актуальным для многих людей. Существует огромное количество отопительных систем, но наиболее современным и совершенным во многих компонентах решением является установка теплового насоса. Тепловой насос – это агрегат, который использует энергию грунта, воды или даже воздуха. Это бесплатная тепловая энергия, которая доступна для любого человека. При этом ТН извлекают из окружающей среды до 80% тепловой энергии. На остальные 20% используется электроэнергия, которая необходима для работы оборудования.

Несмотря на большую популярность таких агрегатов, прежде чем выбрать и установить тепловой насос, необходимо посмотреть все преимущества и недостатки такого способа отопления.

Плюсы теплового насоса

Безусловно, тепловые насосы набирают все большую популярность, и связано это с целым рядом преимуществ использования таких агрегатов.

Высокая энергоэффективность

Пожалуй, главным преимуществом теплового насоса является его энергоэффективность. Из затраченных 1 киловатта электроэнергии получается 5 кВт тепловой энергии. Такими показателями не может похвастаться больше ни одна отопительная система. Если использовать тепловой насос, то ежемесячные затраты на оплату коммунальных услуг существенно сокращаются. При этом необходимо учитывать, что газ, электричество и даже твердое топливо постоянно дорожают, а используемая ТН тепловая энергия остается бесплатной, так как она берется из окружающей среды.

В Украине срок окупаемости теплового насоса составляет 8-10 лет, однако многое зависит от площади дома, выбранного типа теплового насоса, правильности подключения оборудования и прочих факторов.

Универсальность и функциональность

Если рассматривать все достоинства и недостатки тепловых насосов, то их важным плюсом является то, что их можно использовать не только для отопления дома. Летом тепловые насосы могут использоваться для кондиционирования помещений. Также с их помощью можно круглогодично нагревать горячую воду. Таким образом, установкой одного теплового насоса можно решить сразу три актуальных для любого частного дома вопроса: отопление, кондиционирование и горячая вода.

Безопасность, надежность и длительный срок службы

В ТН не используется никакое топливо, поэтому такое оборудование обладает высокой степенью электро- и пожаробезопасности. Если работа теплового насоса по каким-либо причинам останавливается, то это не приводит к замерзанию жидкостей или поломкам. При всем этом агрегат не выделяет никаких вредных компонентов, поэтому такой способ отопления является на 100% экологичным.

Если говорить о надежности оборудования, то корпус теплового насоса полностью герметичен, а выполнен он из качественных и прочных материалов. Агрегат не подвержен воздействию низких или высоких температур, не боится влаги. Благодаря этому ТН ломаются крайне редко, и в большинстве случаев это происходит по причине их неправильного подключения или по вине самого пользователя. При должном уходе и обслуживании тепловой насос прослужит десятки лет.

Минусы тепловых насосов

К сожалению, у тепловых насосов есть не только преимущества, но и несколько недостатков. Несмотря на наличие минусов, все равно все больше людей отдают предпочтение именно ТН. Тем не менее, о недостатках тоже следует поговорить.

Цена оборудования и сложность монтажа

Рассматривая все преимущества и недостатки тепловых насосов, нельзя игнорировать высокую стоимость оборудования. Первоначальные затраты на покупку оборудования и материалов, а также монтаж по карману далеко не всем людям. В десятки раз дешевле подключить газ и поставить газовый котел или же поставить твердотопливный котел. Затраты и определенные сложности также связаны с монтажом. Для монтажа теплового насоса необходимо использовать спецтехнику, профессиональное оборудование и много человеческих ресурсов. А чтобы монтаж прошел гладко, необходимо обратиться за помощью к грамотным и высококвалифицированным специалистам, которые имеют опыт подключения тепловых насосов или занимаются исключительно этой работой. Услуги таких специалистов стоят недешево.

Но при этом не стоит забывать, что тепловые насосы, в отличие от большинства других отопительных систем, редко ломаются и могут похвастаться экономичностью. Все первоначальные затраты окупаются в течение первых 10 лет, после чего владелец дома получает в свое распоряжение практически бесплатную энергию. Кроме того, цена дома с такой системой отопления и кондиционирования существенно возрастает.

Наличие большого земельного участка

Для функционирования ТН на земельном участке выкапываются глубокие котлованы и скважины глубиной порядка 40-50 метров. Количество скважин и их глубина зависят от глубины промерзания грунта и его геологического строения. Принято считать, что на 1 кВт тепловой мощности требуется минимум 25м2 земельного участка. При этом такой участок нельзя засаживать деревьями или высокими растеньями, так как необходимо обеспечить попадание прямых солнечных лучей. Если же говорить об использовании воды в качестве источника тепловой энергии, то нужно, чтобы на участке были поверхностные водные горизонты. Или же должен быть доступ к реке, озеру или другому водоему, а для этого нужно, чтобы дом стоял на берегу этого самого водоема.

Если же говорить о габаритах самого теплового насоса, то он занимает примерно столько же места, как и стандартный газовый котел.

Обслуживание

Тепловые насосы являются тем оборудованием, для которого особенно важно вовремя и качественно обеспечить полноценное сервисное обслуживание. Благодаря качественному и своевременному обслуживанию можно предотвратить многие серьезные поломки и устранить мелкие неполадки. Обслуживание должны выполнять грамотные специалисты, за услуги которых придется платить.

В процессе работы тепловые насосы издают намного больше шума, чем, например, газовые котлы. Но, если рассматривать все плюсы и минусы тепловых насосов, то такой недостаток не кажется существенным. Во-первых, котельную всегда можно обустроить в отдельной постройке подальше от дома. Во-вторых, даже если котельная находится в доме, то можно использовать хорошую шумоизляцию, и тогда звуки работающего теплового насоса не будут надоедать жильцам.

ВНИМАНИЕ!

1 декабря на «Клерке» стартует обучение на онлайн-курсе повышения квалификации для получения удостоверения, которое попадет в госреестр. Тема курса: управленческий учет.

• Длительность 120 часов за 1 месяц
• Ваше удостоверение в реестре Рособрнадзора (ФИС ФРДО)
• Выдаем Удостоверение о повышении квалификации
• Курс соответствует профстандарту «Бухгалтер»

Повышайте свою ценность как специалиста прямо на «Клерке». Подробнее

Тепловой насос для отопления: все разновидности и характеристики, рентабельность установки и использования

Современные помещения преимущественно обогреваются при помощи сжигания дров, угля, нефти и газа. Все эти источники тепловой энергии хорошо согревают домостроения, но выделяют в окружающую среду вредные выбросы.

Которые со временем могут привести к значительному ущербу для экологии. Чтобы решить данную проблему были разработаны новые источники тепла, которые могут перерабатывать тепловую энергию земли и воздуха. При этом не нанося никакого вреда окружающей среде.

Статья охарактеризует новейший источник отопления – тепловой насос, служащий для обогрева, как частного дома, так многоквартирных и нежилых помещений.

Содержимое обзора

Характеристика теплового насоса

Тепловой насос представляет собой устройство повышающее переработку тепла из окружающей среды. А затем передающее в систему отопления и горящего водоснабжения.

В отличие от других систем теплоснабжения, это устройство не нагревает теплоноситель, а перекачивает тепловую энергию из внешней среды в помещение.

При этом тепловой коэффициент оборудования равен: 1 киловатту электричества на 5 кВт тепла.

Где применяется

Данное устройство идеально не только по выработке тепла для обогрева комнат, оно еще может быть кондиционером. Применение теплового насоса возможно во всех областях, начиная бытовой деятельностью, заканчивая производственным применением.

При этом устройство может посоперничать с привычными тепловыми системами. Для хорошей функциональности оборудования, необходим лишь источник электроэнергии.

Есть страны, где эта отопительная система нашла свое полное применение – Швеция перевела на такой источник тепла почти 90 % жилых и нежилых помещений. Что же касается Европы, США и Японии, тепловые насосы с каждым годом занимают там не последнее место в системе теплоснабжения.

Кому подойдет

Для функционирования теплового насоса, самым главным фактором является постоянная подача электричества. Поэтому этот вид отопления подойдет практически для любой местности, независимо от погодных условий и расположения других источников теплоснабжения.

• Если взять частные дома, тогда тепловой насос идеален для прогрева этого помещения, в случае далеко расположенного газопровода или неподъемной суммы при подведении газа к дому.
• Оборудование заменит любой другой обогревательный прибор, если строение находится в не газифицированном районе или установка электрического котла просто невозможна из-за малой мощности.

Также к этому виду обогрева помещений стоит присмотреться, если имеется страх из-за взрыва газового оборудования или удушья ядовитыми веществами. Тепловой насос решит проблему в коммерческих организациях при отсутствии другого источника тепла.

Разновидность

Данное оборудование делится на три вида:

1. Воздушные насосы. Получают тепловую энергию через уличный радиатор. Преобразуя тем самым в тепло атмосферный воздух;
2. Геотермальные насосы. Получают энергию из земли при помощи труб или зондов, которые расположены под землей. Считаются самым эффективным оборудованием для обогрева помещений круглый год;
3. Водные устройства. Получают тепло из водной среды. Здесь главное, чтобы вода была хорошего качества (без водорослей, известкового налета).

Работа теплового насоса

Принцип отопления тепловым насосом выглядит следующим образом:

• Забор тепловой энергии из окружающей атмосферы;
• Повышение температурного режима собранного тепла;
• Передача отопления по системам тепловых устройств.

В данном случае стоит отметить, что получение тепловой энергии из внешней среды имеет свои нюансы. Во-первых, по испарительному прибору воздушного оборудования циркулирует фреон. Он имеет такую особенность, как закипать при низкой температуре.

При этом температура хладагента ниже температурного режима окружающей среды. Их этого следует то, что фреон закипает и выделяется пар, который служит теплообменом в температурном устройстве.

После этого пар поступает в компрессор, сжимаясь там. Затем поступает высокое давление и пар начинает нагреваться, преобразуя тепло. Эта энергия поступает в конденсатор.

Завершающим этапом является передача тепла в конденсаторе по системе отопления и нагрева воды. Пар при этом остается в жидком состоянии, но обладает высоким давлением. Температура фреона на данном уровне не позволяет получить новое тепло из окружающей атмосферы.

Далее фреон переходит в дроссельный вентиль, понижая при этом свою температуру и давление. Потом система по преобразованию тепловой энергии начинается снова с попадания фреона в наружный контур.

Схема отопления тепловым насосом

Как было отмечено ранее, существует три вида тепловых оборудований. Они различаются лишь получением тепла из окружающей среды при помощи контурных труб, протянутых под землей или погруженных в водную среду.

При этом тепло получается за счет циклирования по трубам пропиленгликоля, спирта или водно-гликолевого состава. Эти жидкости преобразуют тепло из внешней среды, передавая его в испарительную установку.

Схема отопительной системы при помощи теплового оборудования:

1. Теплоноситель преобразует фреон в пар;
2. Пары, проходя через компрессорное устройство сжимаются и нагреваются;
3. Пар передает тепловую энергию системе отопления и водоснабжения;
4. Снижение температуры и давления пара.

Советы при покупке

Перед приобретением теплового насоса, стоит посмотреть отзывы об отоплении помещений на тематических форумах. Как было отмечено ранее, воздушное устройство работает от атмосферного тепла, но не выдерживает температурные перепады и загрязнение радиатора.

От этого оборудование быстро придет в неисправность. Поэтому воздушные насосы больше подойдут для мягких зим.

• Водные устройства очень требовательны к качеству воды. При малейшем налете на насос, эффективность работы таких приборов сразу падает.
• Геотермальные насосы по отзывам потребителей наиболее пригодны для всех перепадов климатических температур. Они хорошо прогревают помещение, используя энергию земли. И идеальны для российской зимы.

Важно! Цена на тепловой насос для отопления зависит от многих факторов. Прежде всего от производителя и материала изготовления. Следующий фактор, влияющий на стоимость оборудования – место приобретения товара. Как правило, в магазинах теплового оборудования цена выше по сравнению со стоимостью аналога в интернет-магазине.

Это объясняется доставкой товара до места реализации, зарплатой продавцов и чаще всего арендной платой за помещение. Также ценовая политика на тепловой насос зависит от региона, в котором продается данный товар.

Внутренняя отделка предбанника

Баня – место для отдыха и восстановления здоровья. Поэтому отделка предбанника блок-хаусом и камнем получает все большую популярность. Связано это, прежде всего, с экологичностью и безопасностью материла для здоровья отдыхающих. Технология отделки бани имеет свои особенности. Чтобы выполнить качественный монтаж своими руками следует с ним ознакомиться.

Пример классической внутренней отделки предбанника из бруса

Особенности отделки предбанника

Основная проблема в бане возникает из-за конденсата, который появляется от разницы температур между парилкой и другими смежными помещениями. Для предотвращения таких неприятных моментов проводится целый комплекс мероприятий:

1. Вентиляция в бане. Качественно отработанная схема проводки поможет создать и поддерживать здоровый микроклимат в бане.
2. Отопление. Чтобы сгладить разницу температур между парилкой и смежными помещениями, предусматривают систему отопления в бане. Она может быть увязана с печкой-каменкой через вентиляционные каналы или смежным использованием, когда одна ее стена или топочная часть выходит в предбанник.

Традиционная схема отопления предбанника

Утепление. Резкий перепад температуры – нередкий источник конденсата. Оптимизировать микроклимат в предбаннике помогает его качественная обшивка, в каркас которой прокладывается утеплитель, отражатель. Причем используется такая схема для отделки стен, потолка, пола.

Обшивочный материал. Лучше всего использовать дерево в качестве отделки. Оно обладает хорошими теплоемкими свойствами.

Окна и двери. Они выполняют функцию естественного источника свежего воздуха, но при эксплуатации бани препятствуют прогреванию помещения, если имеют большие размеры. Поэтому и двери, и окна делаются небольших габаритов с утеплением.

Чтобы создать и сохранить здоровый микроклимат в бане следует учитывать перечисленные выше моменты.

Виды отделочного материала

Если баня строится из бревен, то отделывать ее – только портить.

Вариант отделки бани из бревен

Утеплить кирпичный фасад можно и снаружи, а внутреннюю часть оставляют без изменений. Единственное, что можно применить – покрыть защитными составами от плесени и возгорания. Применение лаков и красок противопоказано. Из-за повышенных температур они могут выделять вредные вещества в атмосферу парилки и предбанника.

Отделка в бане должна отвечать следующим характеристикам:

• Экологичность. При повышенных температурах не должно происходить выделение вредных запахов внутрь помещения;
• Практичность. Легко проветриваться, мыться, ремонтироваться;
• Теплоемкость. В момент эксплуатации отделка должна поддерживать оптимальный температурный режим;
• Противопожарные свойства. Особо актуально для стены смежной с парилкой;
• Эстетичность. Не только тело, но и душа должна отдыхать, а поэтому интерьер – не последний фактор для хорошего отдыха.

Стильная отделка предбанника вагонкой

Если рассматривать популярные материалы для отделки, то можно выделить несколько основных:

1. Дерево – самый распространенный вариант. Может использоваться для пола, стен, потолка. Отделка предбанника деревом отвечает всем перечисленным свойствам. Противопожарные характеристики добавляются за счет использования специальных защитных средств. Вагонка, блок-хаус монтируется на каркас, что позволяет еще и утеплить предбанник. Если такая внутренняя отделка потеряла свой внешний вид, то его можно вернуть, отшлифовав поверхность и заново покрыв защитными составами.
2. Камень. Придаёт строгую элегантность. Особого колорита добиваются за счет комбинирования дерева и камня. Применение его для отделки стены, примыкающей к парилке, более чем оправдано. Нагревшись, камень долго аккумулирует тепло в предбанник, что создает идеальный микроклимат для комфортного отдыха.

Пример отделки предбанника камнем

Плитка. Система теплый пол плюс облицовка керамикой – гарант комфорта. К тому же отделка плиткой – прекрасная гидроизоляция. С таким напольным покрытием исчезает дополнительный источник конденсата из подпольного пространства. Нередко керамикой облицовывают и смежную стену с парилкой. Эффект теплоотдачи ниже, чем у камня, но соблюдены все правила пожарной безопасности.

Отделка бани перечисленными материалами позволит создать уют и здоровый микроклимат, который так необходим для полноценного отдыха и восстановления здоровья. Идеальным вариантом будет отделка потолка, стен — деревом; пола – керамической плиткой с системой теплый пол или деревом; стену, примыкающую к парилке, – плиткой или камнем.

Отделка пола

Учитывая, что из парной чаще всего выбегают босиком, то пол в предбаннике должен быть теплым. Можно выделить два основных способа обустройства напольного покрытия: плитка и дерево.

Керамическое покрытие в предбаннике

Для такой отделки потребуется прокладка системы «теплый пол». В противном случае ноги после парной будут мерзнуть, так как кафель не отличается высоким показателем теплоемкости. Плитку можно укладывать на бетон. Для этого потребуется произвести ряд подготовительных работ в зависимости от готовности чернового основания.

1. Грунт. Для начала такую поверхность выравнивают и трамбуют. После чего насыпают песчаную подушку (400-500 мм), которую также уплотняют. Прокладывают гидроизоляцию, сверху нее утеплитель (пенопласт). Следующим слоем устанавливается армирующая сетка и заливается бетонная стяжка. В последний слой прокладываются электрические маты системы теплый пол. Для облицовки плиткой основание готово. Его делают по высоте фундамента.
2. Лаги. На черновой пол прокладывается гидроизоляция. Между лагами укладывается утеплитель (пенопласт). Затем монтируются доски толщиной дюйм. Поверх них настилают гидроизоляцию, фиксируют плиты ЦСП. Застилают пленкой, заливают бетонную стяжку с системой теплый пол.

Подготовленное основание можно отделывать плиткой.

Деревянный пол

Это самый популярный вариант напольного покрытия предбанника. Но следует учесть повышенную влажность в помещении. Поэтому такая отделка бани и комнаты отдыха предусматривает следующие слои:

• Гидроизоляция. Настилается на песчаную или глиняную подушку;
• Лаги обрабатываются средством от плесени и гнили. Вдоль всей длины прибиваются бруски, на которые укладывается черновой пол. Может использоваться горбыль, но его следует также покрыть защитными составами от гнили;
• В полученные промежутки устанавливают утеплитель (пенопласт), закрывают фольгированным отражателем (стыки соединяют металлизированным скотчем);
• Чистовой пол из досок. Рекомендуется оставлять зазор между финишным покрытием и утеплителем, для вентиляции.

Древесину следует выбирать хвойных пород. Ее смолы обладают натуральными антисептическими свойствами, а эфирные масла оказывают благотворное воздействие на здоровье человека. А также рекомендуется использовать для напольных покрытий твердые сорта древесины: дуб, лиственница. Но это уже совсем другая ценовая категория. Чистовой пол лаком не покрывают. При нагревании он может в микроклимат помещения выделять вредные запахи.

Чистовой деревянный пол в предбаннике Вернуться к оглавлению

Отделка стен

Для монтажа любого вида покрытия рекомендуется предусмотреть утепление, гидроизоляцию и при необходимости вентиляционный зазор.

Отделка блок-хаусом и вагонкой

Обшивочный материал такого плана требует обустройства каркаса бани, который позволяет с легкостью выполнить гидроизоляцию и утепление стен. Стоит отметить, что вагонку чаще монтируют вертикально, а блок-хаус горизонтально. Поэтому направляющие под первый отделочный материал крепят горизонтально (перпендикулярно установке), а для второго вида вертикально.

Сам процесс можно разложить на следующие этапы:

1. Прокладка мембранной пароизоляции.
2. Установка направляющих. Чаще используется деревянный брус.
3. Прокладка утеплителя – листы минваты.
4. Обшивка фольгированным отражателем, стыки скрепляют металлизированным скотчем.
5. Установка брусков – направляющих для финишной отделки.
6. Финишная облицовка.

Пример отделки стен предбанника блок-хаусом

Такая технология нацелена на максимальное сохранение тепла, а вентиляционный зазор позволяет проветривать облицовку. Сложностей с обшивкой вагонкой не должно возникнуть. Ее монтируют с помощью скрытых гвоздей или кляймеров. Крепежные материалы подбирают с антикоррозийным покрытием.

Для вагонки выпускаются дополнительные комплектующие: уголки, плинтуса, соединительные планки. Дерево можно использовать и хвойных пород в отличие от парилки.

При установке блок-хаусов сложность может возникнуть с угловыми стыками. Их придется резать под углом в 45˚. Внутренняя отделка такого типа по способу крепления схожа с облицовкой вагонкой, а внешним видом напоминает оцилиндрованные бревна. Стены в предбаннике не рекомендуется покрывать защитными составами, особенно ту, которая граничит с парилкой.

Облицовка плиткой или натуральным камнем

Если баня выполнена из бревен или бруса, то предварительно придется обшивать стены гипсокартоном, что даст возможность их утеплить и гидроизолировать.

Технология установки следующая:

• Прокладка пароизоляции мембранного типа;
• Установка направляющего профиля или бруса;
• Укладка утеплителя в полученный каркас, который закрывают фольгированным отражателем;
• Обшивка гипсокартоном;
• Шпатлевка стен;
• Облицовка плиткой. Нередко используется клинкерная плитка под природный камень.

Такая облицовка больше подходит для стены смежной с парилкой. Нагревшись, она будет долго и равномерно отдавать тепло в комнату отдыха. Интересно смотрится отделка предбанника блок-хаусом и камнем. Грубоватость и простота линий делает интерьер по-особенному уютным. В случае с кирпичными строениями, следует утеплить снаружи стены с помощью системы вентилируемый фасад.

Схема утепления кирпичной бани

Внутреннюю часть хорошо гидроизолировать перед тем, как обшить деревом. Эти меры значительно снизят теплопотери при эксплуатации и защитят строение от разрушения под воздействием влаги.

Обшивка потолка

Самый подходящий вариант – отделать вагонкой. Технология устройства подшивного потолка схожа с процессом отделки древесиной стен. Соблюдение технического зазора для вентиляции облицовки, продлит ее срок эксплуатации.

Потолок – самое слабое место в предбаннике. Теплый влажный воздух из парилки и перепад температурного режима – причина конденсата на нем.

Поэтому гидроизоляция должна быть обязательно. Теплоизоляционный материал рекомендуют – минвату. Видео инструкция по отделке потолка в предбаннике.

Стилистическое оформление предбанника

Выполнив внутреннюю отделку деревом, можно выбрать близкий по духу вариант интерьера:

Русский стиль. Занавески с вышивкой, деревянная резная мебель, самовар и баранки – дань традиционным корням. На стенах березовые и дубовые веники, деревянные ложки и кружки, расписанные под хохлому, создадут неповторимую атмосферу и уют.

Русский стиль в оформлении бани

Сказочный интерьер. Мебель из коряг, дары леса в виде пучков трав и ягод помогут создать иллюзию посещения логова Лешего или избушки Бабы-Яги. Даже дети в такой бане будут с удовольствием отдыхать.

Корабельный стиль. Дерево дополнить металлизированными и хромированными деталями, красный ковер и мех, яхтенная атрибутика. Все это поможет ощутить атмосферу кругосветного путешествия.

Посещение бани с друзьями, родственниками – особое мероприятие. Такой отдых предполагает кардинальную смену обстановки, релаксацию. Поэтому подбор стиля для предбанника – важный момент, который основан на индивидуальных предпочтениях.

Оригинальный интерьер и оформление предбанника

Выполнить внутреннюю отделку бани под силу многим. Следует соблюдать технологию работ по облицовке стен, потолка и пола. Это создаст и сохранит здоровый микроклимат в помещении. Для внутренней отделки хозяин может применить свой строительный опыт, а хозяйка – дизайнерские способности. Совместное творчество будет особым предметом гордости перед друзьями и родственниками.