Принцип работы теплового насоса цена

Время чтения: 5 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Извлечение тепла из грунта и водных источников – не такое уж новшество. Западный мир давно использует геотермальную энергию для отопления жилья. Все актуальнее эта тема становится по мере того, как у коммунальщиков растут цены. Тепловой насос для отопления дома даёт возможность экологично, безопасно и бесплатно согреть батареи.

Тепловой насос обогревает дом природным теплом

Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, достоинства и недостатки

Образец подобного тепловому насосу устройства есть в каждом доме – это холодильник. Он вырабатывает не только холод, но и тепло – это заметно по температуре задней стенки агрегата. Подобный принцип заложен и в тепловом насосе – он набирает термальную энергию из воды, земли и воздуха.

Принцип работы и устройство

Составляющие отопительной системы

Система работы устройства следующая:

• вода из скважины или водоёма проходит через испаритель, где её температура падает на пять градусов;
• после охлаждения жидкость попадает в компрессор;
• компрессор сжимает воду, увеличивая её температуру;
• нагретая жидкость перемещается в теплообменную камеру, где отдаёт своё тепло системе отопления;
• остывшая вода возвращается к началу цикла.

Система отопления с тепловым насосом

Системы отопления на основе теплонасосных установок имеют три составные части:

• Зонд – змеевик, расположенный в воде или земле. Он собирает тепло и передаёт его в устройство.
• Тепловой насос – прибор, извлекающий термальную энергию.
• Сама система отопления, включающая теплообменную камеру.

Плюсы и минусы устройства

Сначала о положительных сторонах подобного отопления:

• Сравнительно небольшие энергозатраты. На отопление расходуется только электроэнергия, причём её потребуется гораздо меньше, чем, например, на отопление с помощью электроприборов. В тепловых насосах есть коэффициент преобразования, указывающий выход тепловой энергии по отношению к затраченной электрической. Например, если значение «ϕ» равно 5, значит на 1 киловатт в час расхода электричества придётся 5 киловатт тепловой энергии.

Тепловой насос не требует никакого специального ухода или расходных материалов

• Универсальность. Эта отопительная система может устанавливаться в любой местности. Особенно это актуально для удалённых районов, где отсутствуют газовые магистрали. При невозможности подключения электроэнергии насос может работать на дизельном или бензиновом двигателе.
• Полная автоматизация. В систему не нужно добавлять воду или следить за её работой.
• Экологичность и безопасность. Теплонасосная установка не производит никаких отходов и газов. Устройство не может случайно перегреться.
• Такой агрегат может не только отапливать дом зимой при температуре воздуха до минус пятнадцати градусов, но и охлаждать его летом. Такие функции есть в реверсивных моделях.

Принцип реверсивности в работе теплового насоса

• Длительный период эксплуатации – до полувека. Примерно раз в двадцать лет может потребоваться замена компрессора.

Есть у этой системы и свои недостатки, о которых нельзя не упомянуть:

• Цены. Тепловой насос для отопления дома – не дешёвое удовольствие. Окупится эта система не раньше, чем через пять лет.
• В местности, где зимняя температура опускается ниже пятнадцати градусов мороза, для функционирования устройства потребуются дополнительные источники тепла (электрические или газовые).
• Система, забирающая тепловую энергию из земли, нарушает экосистему участка. Урон не значительный, но следует это учитывать.

Устройство забирает тепло из грунта, понижая его температуру, это может неблагоприятно сказаться на корневой системе деревьев и кустарников

Какой насос выбрать

Установки различаются по источнику тепловой энергии и способу её передачи. Существует пять основных видов:

• Вода-воздух.
• Грунт-вода.
• Воздух-воздух.
• Вода-вода.
• Воздух-вода.

Исследование участка

Перед монтажом отопительной системы важно исследовать особенности участка. Это исследование поможет определиться, какой источник термальной энергии станет оптимальным вариантом. Проще всего, если рядом с домом есть водоём. Этот факт освободит от необходимости проводить земляные работы. Ещё одно практичное решение – использовать участок, на котором постоянно дует ветер. Если нет ни того, ни другого, придётся остановиться на земляных работах.

Сравнение КПД разных систем отопления

Система отопления может иметь два варианта монтажа:

• с применением зондов;
• с установкой подземного коллектора.

Насос грунт-вода и варианты установки

Геотермальные зонды обычно устанавливают на небольшом участке, площадь которого не позволяет проложить большой трубопровод. Для установки этой системы потребуется оборудование для бурения, так как глубина скважин должна быть не менее ста метров, диаметр – двадцать сантиметров. В такие скважины опускаются зонды. Количество скважин влияет на производительность отопительной системы.

Если площадь участка достаточно большая, можно обойтись без бурения и установить горизонтальную систему. Для этой цели змеевик закапывают на полутораметровую глубину. Этот вариант системы считается самым стабильным и безотказным.

Насос вода-вода: простая установка

Тепловой насос для отопления дома вода-вода подходит для участков с водоёмами. Для трубопровода можно использовать обычные полиэтиленовые трубы. Собранный коллектор перемещают к пруду и там опускают на дно. Это один из самых дешёвых вариантов монтажа, который возможно выполнить самостоятельно.

Установка змеевика на водоеме

Тепловой насос воздух-воздух: цена монтажа

На участке, где постоянно присутствуют ветра, подойдёт система, использующая тепловую энергию воздуха. Монтаж в этом случае тоже не потребует особых затрат, его можно выполнить своими руками. Потребуется лишь установить насос не далее, чем за двадцать метров от дома в самом продуваемом месте.

Принцип работы установки воздух-воздух

Тепловой насос для отопления дома: цены и производители

Теплонасосные установки на российском рынке представлены продукцией фирм: Vaillant (Германия), Nibe (Швеция), Danfoss (Дания), Mitsubishi Electric (Япония), Mammoth (США), Viessmann (Германия). Не уступают им в качестве и российские производители SunDue и Henk.

Агрегат Nibe легко впишется в интерьер дома

Для отопления дома площадью сто квадратных метров потребуется десятикиловаттная установка.

Таблица 1. Средняя стоимость разных типов насосов мощностью 10 киловатт

Изображение	Тип насоса	Стоимость оборудования, руб	Стоимость монтажных работ, руб
	Грунт-вода Импортные производители	От 500 000	От 80 000
	Грунт-вода отечественные производители	От 360 000	От 70 000
	Воздух-вода Импортные производители	От 270 000	От 50 000
	Воздух-вода Отечественные производители	От 210 000	От 40 000
	Вода-вода импортные производители	От 230 000	От 50 000
	Вода-вода отечественные производители	От 220 000	От 40 000

Цена под ключ теплового насоса в среднем составляет около 300 – 350 тысяч рублей. Самым бюджетным вариантом считается система «воздух-вода», так как она не требует осуществления дорогостоящих земляных работ.

Самостоятельный монтаж

Учитывая цены тепловых насосов для отопления дома, этот вид отопительных систем нельзя назвать самым дешёвым. Можно сократить расходы при помощи самостоятельного монтажа насоса, но стоит помнить, что неправильная установка чревата потерей КПД устройства.

С чем придётся столкнуться в ходе самостоятельного монтажа:

• вся система должна быть включена в единый комплекс, включающий в себя скважины, насос, гидравлическую обвязку, автоматическое управление, отопительную систему;

Система отопления с теплонасосной установкой включает в себя целый комплекс агрегатов

• работа по проектированию системы должна учитывать технические характеристики теплового насоса;
• глубина термальных скважин должна подходить к мощности устройства, потребуется проведение тампонажа;
• геотермальные зонды, работающие в суровых эксплуатационных условиях, желательно дублировать в каждой скважине;
• батареи, конвекторы, тёплый пол в доме должны быть связаны с работой теплонасосной установкиа для эффективного отопления.

Есть ли смысл рисковать самостоятельной установкой при приобретении такого дорогостоящего оборудования?

Таким образом, если принято решение купить тепловой насос для отопления дома, цена профессионального монтажа должна быть включена в смету.

Из опыта эксплуатации

• Подземные коллекторы могут нанести вред садовым растениям, это следует учитывать при установке системы.
• Агрегат не обязательно устанавливать в подвальном помещении, он может быть расположен в ванной комнате или кухне. При установке стоит учитывать, что устройство не бесшумное.
• Один раз в неделе нужно прогревать коллектор до шестидесяти градусов, чтобы предотвратить размножение в системе бактерий.

Итоги

Тепловой насос – довольно дорогостоящее устройство, которое окупится минимум через пять – семь лет. Но если учитывать долговечность работы системы, около полувека, то это выгодное приобретение. такое устройство позволит отапливать дом даже при отсутствии газовых и электрических сетей. Эта система отопления пожаробезопасна и эффективна, работает в автоматическом режиме и не требует специального обслуживания. Но чтобы добиться таких результатов, нужно доверить монтаж оборудования профессионалам.

Видео: тепловой насос из кондиционера своими руками

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

По мере роста цен на коммунальные услуги, тепловой насос для отопления дома становится все более эффективным и привлекательным решением. Это экологически безопасный и практически бесплатный вариант для обеспечения отопления в помещении любой площади.

Определенное сходство с холодильником имеет тепловой насос для отопления дома: принцип работы примерно тот же. Он способен вырабатывать не только отрицательную температуру, но и положительную. Необходимая термальная энергия может поступать из воздуха, земли, воды.

Как функционирует тепловой насос для отопления дома и его принцип работы

Тепловой насос для отопления дома под ключ недорого отличается несложным алгоритмом работы. Его можно свести к следующим этапам:

• закаченная вода проходит через испаритель, в котором ее температура понижается примерно на 5 градусов;
• охлажденная вода повторно попадает в компрессор;
• происходит сжатие воды с одновременным повышением ее температуры;
• тепловой насос для отопления дома, цены на который заказчик может узнать из каталога, перемещает нагретую жидкость в теплообменный резервуар, где и происходит высвобождение тепловой энергии;
• цикл возобновляется снова с остывшей водой.

Главное преимущество в том, чтобы установить тепловые насосы для отопления дома, сводится к существенной экономии на энергозатратах. Расходуется только некоторый объем электроэнергии, а любые другие источники энергии не требуются. На каждый киловатт затраченной за час работы электроэнергии, происходит выход нескольких кВт тепловой энергии, поэтому выгодно купить тепловой насос для отопления дома, цена которого обязательно окупится.

Такие отопительные системы полностью универсальны и могут устанавливаться в разной местности для различных типов объектов. Многие наши заказчики уже успели установить тепловой насос в Москве для отопления дома, цена на который является конкурентоспособной по отношению к другим генераторам тепла. Если нет возможности обеспечить питание от централизованной электроэнергии, то источником может выступить дизельный или бензиновый генератор.

Где заказать и рассчитать требуемый тепловой насос для отопления дома под ключ

Расчет теплового насоса для отопления дома помогут произвести консультанты нашей организации. Данный тип оборудования является полностью автоматизированным и не требует вмешательства в свой рабочий процесс. Такая установка не производит отходов или токсичных газов, надежно защищена от перегрева во время работы. В зимние месяцы года тепловое оборудование с успехом обогревает здание, а в летнюю пору его можно использовать для охлаждения.

Единственным недостатком можно считать необходимость применения дополнительных источников энергии в регионах, где зимой температура опускается ниже значения в минус 15 градусов по Цельсию. Стоимость отопления дома тепловым насосом гораздо ниже по сравнению с твердотопливными котлами и многими другими разновидностями климатического оборудования. Наши специалисты помогут произвести все необходимые расчеты и подобрать насос под нужды помещения.

Тема экономии средств на поддержание комфортных температурных условий интересна каждому рачительному хозяину. Именно поэтому повышенное внимание уделяется технологическим новинкам, сулящим особые преимущества. Но правильный вывод можно сделать только после тщательного исследования. В этой статье рассмотрен тепловой насос для отопления дома, цены отдельных составляющих и общая стоимость реализации проекта.

Специалисты уверяют, что подобный комплект оборудования способен получать тепловую энергию «из воздуха»

Тепловой насос для отопления дома: принципы работы

Сразу надо отметить, что в данном случае речь не идет о нарушении стандартных законов физики. Название «революционный» применяется по отношению к этому методу только для дополнительного привлечения покупателей опытными торговцами. Но только правильное применение технологии способно обеспечить существенные выгоды.

Функционирование теплового насоса «земля-воздух»

Это оборудование работает по следующему алгоритму:

• Тепло от земли передается жидкости, которая циркулирует по замкнутому контуру.
• В испарителе нагревается специальный хладагент, который под давлением подается в камеру конденсатора. После компрессора исходная температура увеличивается в 5-10 раз.
• В конденсаторе хладагент переходит из газообразного состояния в жидкое.
• Здесь нагревается теплоноситель для рабочего контура. Его используют для автономного, или вспомогательного питания стандартной системы отопления.

Не сложно догадаться, что на таких же принципах работают холодильники и кондиционеры. Только эти виды оборудования генерируют отрицательные температуры, а тепло является побочным «вредным» продуктом. В нашем случае получают обратный эффект.

Обратите внимание! Любопытство можно удовлетворить, изучив подробно цикл Карно. Но практикам этой информации вполне достаточно для принятия правильных решений.

Как создать действующую систему

Из описания понятен состав оборудования и основные требования:

• Для перекачки жидкостей хватит технических параметров типовых насосов.

• Мощность компрессора выбирают, исходя их типа системы и объема хладагента.
• Также понадобятся трубопроводы, запорная и контрольная аппаратура, наполнители.

На выходе можно получить жидкость с температурой от +30°С до +65°С, чего вполне достаточно для решения различных бытовых задач. Снижение затрат по сравнению с отоплением электрическими нагревателями может составить 50-70%.

Эффективность этого оборудования надо изучить отдельно. В некоторых информационных источниках указывают КПД больше 100%. Но вечных двигателей не существует, поэтому очевидно наличие ошибки. Она заключается в том, что при потреблении компрессором 10 кВт электричества из сети идеальный цикл Карно позволяет потребителю получить в свое распоряжение примерно в 3 раза больше энергии тепла. Ее далее можно использовать для нагрева воздуха в помещениях.

В действительности при упрощенных расчетах забывают об исходной энергии нагретой земли, или другого источника с низким потенциалом. Существенное значение имеет разница температур между «холодной» и «теплой» частью устройства (испарителем и конденсатором). Для эффективной работы необходим очень емкий источник тепловой энергии.

Статья по теме:

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома. Это идеальный вариант для поддержания необходимого тепла в любое время года. В статье рассмотрены варианты реализации данного способа отопления.

Разновидности тепловых насосов

Извлечение тепловой энергии из земли упомянуто выше. На практике применяют две схемы. Горизонтальная система подразумевает прокладку труб ниже уровня промерзания грунта. Необходимо сделать небольшой запас по глубине (от 40 до 60 см), чтобы предотвратить аварийные ситуации при сильных морозах. Жидкость должна успевать нагреваться, поэтому понадобится большая длина контура.

Монтаж внешнего контура на большой площади

Если земельный участок – небольших размеров, трубы укладывают кольцами

Такое решение автоматически компенсирует погодные колебания температур. Желательно, чтобы грунт был увлажнен. Это улучшает теплопередачу. В сухих почвах придется укладывать контур длиннее. На 1 его метр для примерных расчетов можно учитывать 40 до 50 Вт. Чем севернее широта, тем хуже экономические показатели.

Устранить климатические факторы можно, если создать скважину. Для системы отопления стандартного 250-300 м. кв. понадобится глубина около 150 м. В нее погружают с помощью груза надежную полимерную трубку. Тепло передается от грунтовых вод. Если мощности недостаточно, рядом бурят дополнительную скважину, так как глубина более 200-220 метров экономически нецелесообразна.

Бурение скважины с применением специализированного оборудования

В этих вариантах в трубопровод закачивают антифриз, или соляной раствор.

Применение теплового насоса для отопления дома вода-вода оправдано, если рядом есть незамерзающий водоем

Отбор тепла из воздуха возможен. Но этот способ очень сильно зависит от климатических условий. Если использовать такой тепловой насос для отопления дома, цена энергии будет разумной при температуре не ниже -20°C. Некоторые производители оборудования указывают цифру в два раза больше. Но это – маркетинговый ход. Техника будет работать при таких температурах с очень низким КПД.

Тепловой насос воздух-воздух

На рисунке указаны следующие компоненты:

• испаритель;
• вентилятор;
• осушитель (фильтр);
• электронный блок управления;
• реле системы оттаивания;
• блок конденсатора;
• вентиль;
• компрессор.

Изготовление системы собственными силами

Создать тепловой насос для отопления дома своими руками из холодильника можно. Как минимум, пригодится компрессор, который будет выполнять те же функции, что и в оригинальной бытовой технике. Трубки холодильной камеры надо будет продлить. Этот внешний контур должен контактировать с источником тепловой энергии низкого потенциала.

Такая самоделка не будет обладать высокой мощностью

Это оборудование только внешне похоже на холодильник. На фото – тепловой насос промышленной серии

Тепловой насос для отопления дома: цены готового оборудования

Изобра- жение	Модель/ произво- дитель	Мощ- ность нагрева, кВт	Мощ- ность охлаж- дения, кВт	Для пло- щади, м. кв.	Цена, тыс. руб.	Дополни- тельная инфор- мация
	FDCW71VNX/ Mitsubishi	8	7,1	71	140- 155	Может использоваться, как кондиционер, требуется подключение внутренних блоков.
	FDCW100VNX/ Mitsubishi	9	8	100	173- 178
	FDCW140VNX/ Mitsubishi	16,5	16,5	140	310
	DHP-H Opti 6/ Danfoss	5,33	—	60- 85	380- 390	Геотермальный.
	DHP-H Opti 10/ Danfoss	9,4	—	140	401- 408	Геотермальный.
	DHP-L Opti Pro+ 8/ Danfoss	7,5	—	80- 110	508- 516	С внешним баком для нагрева воды

В состав оборудования надо включить бойлеры и другое дополнительное оснащение

Современная отопительная техника выглядит эстетично

Комбинация с фотоэлектронной батареей повысит эффективность системы

Для снижения пиковых нагрузок систему отопления оснащают котлами на дровах и других видах топлива

Солнечный коллектор пригодится для улучшения общего КПД системы

Создание теплового насоса воздух-воздух: цена неправильного решения

Не составит большого труда приобрести соответствующее оборудование. Установка его будут дешевле по сравнению с выполнением больших объемов работ при извлечении тепла из грунта (воды). Но для точного анализа эффективности работы такого теплового насоса для отопления дома, цены техники надо дополнить эксплуатационными расходами.

Возникнут дополнительные вопросы. КПД этого оборудование снижается при падении температуры источника с +6°C (земля) до -21°C (воздух). Это значит, что придется тратить гораздо больше электроэнергии и экономические показатели будут хуже.

Выводы и рекомендации

Рассмотренные выше виды техники применяют на практике за рубежом в широких масштабах. У нас ее использование ограничено отсутствием долговременного опыта и суровыми климатическими условиями. После точного расчета получится найти тепловой насос с ценой под ключ, соответствующей определенным требованиям. Самостоятельно создать эффективную автономную систему отопления можно. Но для этого лучше использовать не бытовой холодильник, а качественный проект и специализированное оборудование.

Принцип работы тепловой насос “воздух-вода” (видео)