Тепловой насос — это устройство, переносящее тепловую энергию в помещение из окружающей среды. Его работа напоминает принцип действия холодильника, разница лишь в том, что он выводит тепло наружу, а тепловой агрегат — вовнутрь.
Если отапливать дом с помощью теплового насоса, то он вполне справится с задачей при условии температурного режима за окном не ниже расчетного уровня. Более низкая температура требует подключения традиционного отопительного котла.
Устройство и принцип работы насоса
Все нижеперечисленные элементы устройства аппарата связаны между собой:
- Испаритель,
- Теплоноситель, обычно это вода,
- Подключенный к электропитанию компрессор,
- Хладагент,
- Теплообменник (конденсатор),
- Терморегулятор.
Принцип действия насоса следующий. Забирая тепло из воздуха, воды или грунта, теплоноситель проходит сквозь испаритель и отдает его внутреннему контуру, наполненному хладагентом.
Хладагент — это такое вещество, которое обладает низкой температурой кипения, поэтому быстро преобразуется в пар. Этот пар забирает компрессор, сжимает его, чем повышает его температуру, после этого выталкивает в конденсатор, где нагретый хладагент отдает тепло теплоносителю отопительной системы дома, а затем вновь принимает жидкое состояние. Затем цикл повторяется.
Температура воздуха поднялась до нужной отметки, значит, терморегулятор останавливает работу компрессора, разомкнув цепь. Если температура понизилась — вновь терморегулятор замыкает цепь и обогрев возобновляется.
Говоря об эффективности теплового насоса, следует разобраться с понятиями. Коэффициент полезного действия (КПД) заменяется на коэффициент передачи тепла (КПТ). Данный тепловой аппарат поглощает определенный объем электроэнергии, взамен отдавая тепловую энергию. Поэтому обычно примерно 70% тепла получается от природы, 30% же расходуется оборудованием. Расходы на отопление сокращаются на 70%.
Преимущества применения
Насос имеет целый ряд положительных характеристик:
- Аппарат универсален, так как способен и в жаркую погоду приносить пользу. Ведь он может выводить и избыток тепла из дома.
- Возможно использование в любом месте.
- Экономичен.
- Экологически безопасен.
- Пожаробезопасен и взрывобезопасен на 100%.
- Отсутствие шумного механизма работы.
- Аппарат надежен, его работа осуществляется независимо от поставок топлива.
- Совместимость с системами отопления.
- Возможность выбора подходящей мощности.
Монтаж теплового насоса «под ключ»: этапы работ
Чтобы произвести установку геотермального насоса, у которого вертикальный внешний контур, нужно следовать четко намеченному плану работ, который заключается:
- В бурении скважины,
- Установке зондов и их погружении на глубину,
- Погружении коллектора, в который установлены теплообменники,
- Опускании труб с теплоносителем и хладагентом,
- Разводке труб, соединении и обжатии всех элементов,
- Горизонтальном подведении труб к дому при условии соблюдения всех норм и правил,
- Установке баков горячей воды, которые снабжены нагревательным элементом, термометром и датчиком температурного режима (существуют модели со встроенными баками, в этом случае затраты времени и средств на установку сокращаются),
- Подключении к электросети и «пропитывание» системы,
- Подключении к системе отопления дома,
- Пробном запуске системы.
Есть вариант монтажа геотермального насоса, во время которого трубный контур погружается под землей горизонтально ниже глубины промерзания почвы. Специалисты рекомендуют укладывать на 1,2 – 1,5 метра, при этом диаметр трубы из пластика равен 4 см, интервал между трубами составляет примерно 1 метр. Прокладывают 500 метров трубопровода на площади в 5 соток, если хотят получить на выходе 10 кВт.
Плюсы этого способа заключаются в том, что не требуется бурение скважины, однако земляных работ все же не избежать. Этим методом затраты на установку снижаются, если сравнивать с бурением.
Установка аппарата, который использует энергию воды, нуждается в укладке более короткого контура. Проложив 250 метров трубопровода по дну, можно получить 10 кВт.
Если выбрана модель «воздух-вода», то финансовые и временные затраты будут минимальными. В этом случае не нужно производить ни бурение скважины, ни другие виды земляных работ. Все что нужно это правильно закрепить внешний блок на твердом основании рядом с домом и провести его соединение с внутренним блоком.