Тепловой насос – активно набирающее популярность устройство, являющееся альтернативой общеизвестным котлам отопления. Уникальность заключается в том, что взятая из окружающей среды энергия преобразуется для обогрева помещения и обеспечения горячего водоснабжения. В результате пользователю не приходится заботиться о своевременном приобретении топлива или резкой остановке в подаче природного газа. Если вам удалось купить тепловой насос, то приятным сюрпризом станет и отсутствие необходимости в монтаже специальной инженерной системы – установка ТН не требует сложных работ внутри дома.
Как работает тепловой насос?
Независимо от типа возобновляемой энергии, ТН характеризуется постоянно повторяющимся циклом функционирования, который включает:
- Поступление теплоэнергии в теплообменник (испаритель);
- Передача тепла фреону (рабочей жидкости), преобразующегося в газообразное состояние под воздействием низких температур;
- Сжатие образовавшегося газа в компрессоре для увеличения температуры и давления;
- Поступление газа в конденсатор для передачи тепловой энергии в контур и преобразование в жидкое состояние;
- Фреон попадает в расширительный клапан, где резко снижается давление и понижается температура;
- Повторение цикла.
Ошибочно полагать, что прибор может работать только выше 0°С. Так, грунтовые устанавливаются на глубине, не подверженной промерзанию, и работают с одинаковым коэффициентом круглогодично. А современные воздушные модели оснащены специальными функциями, предотвращающими замерзание конденсата при морозах. Но эффективность постепенно снижается с похолоданием.
Важно учитывать условия электросети: ТН требуют трехфазную сеть с достаточной мощностью и более устойчивым уровнем напряжения.
Существующие виды тепловых насосов
В зависимости от источника энергии выделяют несколько типов оборудования:
Геотермальный
- «грунт-вода» - энергия, получаемая из грунта. Насос устанавливается снаружи. Исходя из подготовленной основы для последующего монтирования, выделяют:
- Горизонтальное поле (рассол-вода) – пластиковые трубы располагаются на значительной площади участка неглубоко от поверхности;
- Вертикальные земляные зонды – устанавливаются в глубокие скважины.
Принцип работы: Рассол, двигающийся под действием встроенного насоса, переносит энергию грунта тепловому насосу. Полученное тепло способствует переходу хладагента в газообразное состояние, компрессор сжимает газ для получения оптимальной температуры и повышения давления. Нагретый газ поступает в конденсатор, где он отдает тепло в контур отопления и возвращается в жидкое. После этого хладагент попадает в расширительный клапан для понижения температуры и давления.
Преимущества: во время эксплуатации затраты приходятся только на электроэнергию, стабильность независимо от сезона (вертикальные зонды), длительный срок службы элементов, монтаж на собственном участке. Для установки и эффективности требуются дорогостоящие земляные работы, большая площадь участка, сложные инженерные расчеты, учет ситуации грунта, близости грунтовых вод и пр.
- «вода-вода» - применяется гидроэнергия.
Принцип работы: для доступа к подземным водам вырываются две скважины (получение тепла и сброс), устанавливаются магистрали, по которым циркулирует хладагент. Попадая в теплообменник, он нагревается до кипения, преобразуется в пар и, попав в компрессор, под воздействием сжатия повышает температуру. В конденсаторе пар нагревается, передавая тепло по отопительным трубам, и возвращаясь в исходное состояние. После этого сбросной клапан сбрасывает охлажденный хладагент в начальную точку.
Для монтажа учитывается доступность подземных вод, их направление движения, качество воды (уровень жесткости), наличие пруда/озера на участке, прилегающего к дому.
Преимущества: эффективная работа, функционирующая автономная система, независимость от внешних факторов, доступные источники энергии.
Геотермальный тепловой насос, принцип работы
Воздушный
- «воздух-вода»
Состоящая из двух частей структура позволяет включить во внутреннюю часть небольшие элементы (блок управления, циркуляционный насос, конденсатор) для сохранения компактных параметров. В наружный модуль помещаются создающие наибольший шум элементы (вентилятор, компрессор), что позволяет механизму быть практически бесшумной. Принцип работы: с помощью вентилятора воздух с улицы поступает в теплообменник и нагревает циркулирующий хладагент, который превращается в пар. Далее пар поступает в компрессор, повышающий температуру до требуемого уровня. Уже нагретый, пар попадает в конденсатор, отдает энергию в систему отопления и постепенно охлаждается. Финальная стадия – расширительный клапан, где пар возвращается в первичное агрегатное состояние.
Основные преимущества установки – низкий уровень шума, компактность, не затратный монтаж;
- «воздух-воздух» (сплит-системы) – используется теплоэнергия атмосферного воздуха.
Как и предыдущий тип, состоит из двух блоков (наружного и внутреннего) и характеризуется схожим принципом работы с той разницей, что тепло газообразного хладагента передается в помещение, а не контур.
Сильные стороны: доступность, опция охлаждения в жаркое время года и отопление в холодное, высокий показатель теплообмена, тихая работа, не ухудшают микроклимат помещения. В то же время, эффективность зависит от сезона, поэтому желательно использование в качестве вспомогательного устройства для основного теплоснабжения.
Воздушный тепловой насос, принцип работы
Основные причины выбора теплового насоса:
- бесшумность,
- единый механизм для обогрева и охлаждения,
- экологичность (использование естественной энергии без загрязнения окружающей среды),
- не требует специального обслуживания (за исключение геотермальных ТН),
- длительная эксплуатация (в среднем 20-25 лет)
- эффективная теплоотдача при незначительных затратах электроэнергии,
- безопасное использование
В целом, тепловой насос – современный комфортный в использовании прибор, установка которого, несмотря на относительно высокую стоимость, оправдана окупаемостью затрат в последующем. Но для качественного монтажа рекомендуется покупать устройства надежных производителей (например, в каталоге iheat.by представлены европейские и американские бренды с доказанной репутацией), обращаться к проверенным специалистам, учитывать особые требования для установки.
Шагните навстречу новейшим технологиям!
