Отопление дома тепловым насосом

Нехватка и увеличение стоимости природных источников энергии заставляет обращаться к альтернативным, более экзотическим вариантам.

Одним из них является отопление дома тепловым насосом, которое становится все популярнее среди потребителей.

Принцип работы теплового насоса для отопления дома имеет немало общего с холодильником. Но в системах отопления данный механизм является источником драгоценного тепла.

Современные модели насосов могут отбирать тепло из самых различных сред: воды, почвы и даже воздуха.

Однако воздушные модели менее востребованы рынком из-за сравнительно низкого КПД. Особенно в холодный период извлечь много тепла не представляется возможным.

Если разбирать более подробно принцип работы теплового насоса, в частности самого распространенного из них «вода-вода», он будет выглядеть следующим образом.


Через испаритель прогоняется жидкость с небольшой положительной температурой. Внутри него она охлаждается на 5-6 градусов, которые попадают в компрессор, где жидкость сжимается и вновь нагревается.

Схемы:

[Not a valid template]

Затем уже более теплая жидкость попадает в теплообменник, отдавая свое тепло контурам горячего водоснабжения или отопления. После, охлажденная, она вновь попадает в испаритель. Цикл повторяется.

Не менее популярным является отопление дома тепловым насосом других типов:

  • Использующих тепло земли;
  • Воздух-воздух или вода-воздух;
  • Лед-вода.

Наиболее надежной является модель, использующая тепло грунта (земли). Проложив трубы под землей и пустив по ним теплоноситель жидкого типа, он круглый год нагревается до 4-5 градусов.

В компрессоре тепло будет забираться и передаваться в теплообменник. Недостаток данной системы – грунт, отдавая тепло, будет охлаждаться. Минимальная рекомендуемая длина трубопровода – более 100 м.

Видео-урок:

Рассматривая принцип работы теплового насоса воздух воздух или воздух-вода, основным источником тепловой энергии является воздух.

Теплообменник представляет собой систему из нескольких высоких труб, которые устанавливаются в самом открытом и продуваемом воздушными потоками месте.

Минимальная температура, до которой охлаждается воздух – минус 15 градусов. Чем теплее на улице, тем больше тепла можно забрать.

Всего несколько квадратных метров труб достаточно, чтобы отопить небольшой одноэтажный дом.

Недостаток систем, использующих в качестве теплоносителя атмосферный воздух – низкий КПД в зимний период.

Поэтому в холодных районах монтировать подобную установку в чистом виде не рентабельно.

Проектируя отопление тепловым насосом своими руками, предпочтение можно отдавать установкам, работающим по технологии «лед-вода».

В процессе кристаллизации жидкости выделяется энергии в 70-80 раз больше, чем при остывании на один градус. Чтобы получить часовую норму потребляемого в частном доме тепла, достаточно заморозить до 120 кг воды.

Становится популярным независимое отопление дома от скважины тепловым насосом, так как на большой глубине грунт всегда обладает повышенной температурой.

В шахте размещают резервуар, в который добавляют поглощающий тепло рассол.

Внутри жидкость нагревается до 7-10 градусов и по рукавам перекачивается в теплообменник, в котором тепло забирается и расходуется на разогревание фреона.

Видео:

Последний попадает в компрессор, где, сжимаясь в несколько раз, нагревается до более высоких температур, затем попадает во второй теплообменник, где отдает тепло отопительной системе.

Системы отопления на базе теплового насоса своими руками

Изучив принцип работы теплового насоса той или иной модели, можно задуматься над тем, чтобы организовать подобное отопление у себя дома и снизить потребление природных источников энергии.

Система, в сердце которой находится тепловой насос, состоит из 3-х частей:

  • Зонд, отбирающий тепло;
  • Непосредственно тепловой насос;
  • Отопительная система с жидким теплоносителем.

Вначале необходимо рассчитать полезную мощность, которой должен обладать тепловой насос для отопления дома. Прежде чем приступать к переоборудованию отопительных систем, рекомендуется утеплить стены, пол и т. д.

В зависимости от состояния и тепловых потерь дома предпочтения отдают следующим моделям:

  • Старый, плохо утепленный дом – не менее 75 Вт/м. кв.;
  • Современная постройка с хорошей теплоизоляцией – не менее 45 Вт/м. кв.;
  • Современный низкоэнергетический дом – не менее 30 Вт/м. кв..

Лучше всего закладывать отопление тепловым насосом в проект еще не построенного здания. Только в этом случае система будет наиболее пригодна к отоплению на протяжении круглого года.

Неплохим вариантом считается соединить тепловой насос для отопления дома с теплым водяным полом. Рассчитывая его мощность, учитывают тип покрытия.

Керамическая плитка лучше проводит тепло, ковровые покрытия – наоборот, требуют более мощных установок.

Видео:

Затем подбирается еще один элемент, входящий в отопление дома тепловым насосом – зонд.

Он представляет собой змеевик, который помещают в воду, грунт или располагается на воздухе. Он будет собирать тепловую энергию среды и передавать ее дальше по системе.

За зондом устанавливают теплообменник, способный передавать тепло между средами. От него во многом зависит эффективность всей системы и на сколько рационально будет потребляться ресурс теплового насоса.

Сбор системы воедино рекомендуется доверить специалисту, знающему принципы и особенности работы подобного оборудования.

Среди владельцев домов, которые успели опробовать данную технологию, отзывы об отоплении тепловым насосом положительны.

Грамотно спроектированная система будет всегда давать столько тепла, сколько необходимо на протяжении всего года.

Но полностью демонтировать оборудование для природных источников энергии (котлы, печи, камины) не рекомендуется.

Цены на рынке

В наши дни купить тепловой насос не составит труда – он свободно продается в специализированных магазинах и даже на рынках.

Тем не менее, подобное оборудование остается весьма экзотическим методом отопления частных и дачных домов.

Средняя цена тепловых насосов для отопления начинается от 10 тыс долларов, однако стоимость более привычных источников тепла (газ, уголь, дрова) еще не столь велика. Окупаемость оборудования может длиться до 10 лет.

По материалам сайта: http://stoydiz.ru